Tabla N°67. Pesos de grafito en relación con la arena FORMATOS PARA LA RECOLECCIÓN DE DATOS UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL TESIS: "ANÁLISIS COMPARATIVO DE LAS PROPIEDADES FISICO-MECÁNICAS DE LA MEZCLA ASFÁLTICA EN CALIENTE PEN 85/100, CON RESPECTO A LA MEZCLA ASFÁLTICA EN CALIENTE PEN 85/100 ADICIONANDO GRAFITO" DETERMINACIÓN DE PESOS DE PROBETAS ADICIONADAS CON GRAFITO BASADO EN LA NORMA MTC E 204 RESPONSABLES: Kiara Aguilar Esquivel FECHA: 12/01/2021 Cristhian Chauca Quispe LUGAR: Laboratorio PRO&CON SILVER S.C.R.L. MATERIAL: Agregado de la Cantera de Huambutio-Caicay % Asfalto 6.0% 6.5% 7.0% 7.5% % Grafito Material Peso(gr) Peso(gr) Peso(gr) Peso(gr) 5% Arena 446.30 443.85 441.39 438.94 Grafito 23.49 23.36 23.23 23.10 10% Arena 422.81 420.49 418.16 415.84 Grafito 46.98 46.72 46.46 46.20 15% Arena 399.32 397.13 394.93 392.74 Grafito 70.47 70.08 69.69 69.31 20% Arena 375.83 373.77 371.70 369.64 Grafito 93.96 93.44 92.93 92.41 Fuente: Elaboración Propia 3.6.1.2. Ensayo de abrasión los ángeles a) Procedimiento o cálculo de la prueba • % 𝐴𝑏𝑟𝑎𝑠𝑖ó𝑛 = 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝐼𝑛𝑐𝑖𝑎𝑙 −𝑃𝑒𝑠𝑜 𝐹𝑖𝑛𝑎𝑙 /𝑃𝑒𝑠𝑜 𝐼𝑛𝑐𝑖𝑎𝑙 % 𝐴𝑏𝑟𝑎𝑠𝑖ó𝑛 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝐴.𝐺. 5000.00 – 3852.50 = 22.95 % b) Diagramas, tablas pág. 146 Tabla N°68. Cálculo del ensayo de abrasión los ángeles 1/2“ FORMATOS PARA LA RECOLECCIÓN DE DATOS UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL TESIS: "ANÁLISIS COMPARATIVO DE LAS PROPIEDADES FISICO-MECÁNICAS DE LA MEZCLA ASFÁLTICA EN CALIENTE PEN 85/100, CON RESPECTO A LA MEZCLA ASFÁLTICA EN CALIENTE PEN 85/100 ADICIONANDO GRAFITO" ENSAYO DE ABRASIÓN LOS ÁNGELES BASADO EN LA NORMA MTC E 207 RESPONSABLES: Kiara Aguilar Esquivel FECHA: 7/12/2020 Cristhian Chauca Quispe LUGAR: Laboratorio UNIVERSAL TESTING MATERIAL: Piedra chancada 1/2" de la Planta Asfáltica de Caicay ABRASIÓN LOS ÁNGELES 1/2 " 3/4” 1/2” TOTAL 2500 2500 5000 MÉTODO A B C D E F G DIÁMETRO CANTIDAD DE MATERIAL A USAR (gr) % QUE PASA RETENIDO 3” 2 ½” 2 500 2 ½” 2” 2 500 2” 1 ½” 5 000 5 000 1 ½” 1” 1 250 5 000 5 000 1” ¾” 1 250 5 000 ¾” ½” 1 250 2 500 ½” 3/8” 1 250 2 500 3/8” ¼” 2 500 ¼” Nº 4 2 500 Nº 4 Nº 8 5 000 PESO TOTAL 5 000 5 000 5 000 5 000 10 000 10 000 10 000 Nº de esferas 12 11 8 6 12 12 12 Nº de revoluciones 500 500 500 500 1 000 1 000 1 000 Tiempo de rotación (min) 15 15 15 15 30 30 30 RESULTADOS DEL ENSAYO SIMB. DESCRIPCIÓN FÓRMULA UNIDAD VALOR sin lavar 5000.00 Pa Peso Inicial del AG P1 - Recipiente gr 4066.64 Pb Peso Final del AG P2 - Recipiente gr 933.36 % Desg. % de Desgaste del AG ((Pa-Pb) / Pa)*100 % 18.67% Fuente: Elaboración Propia pág. 147 Tabla N°69. Cálculo del ensayo de abrasión los ángeles 3/4“ FORMATOS PARA LA RECOLECCIÓN DE DATOS UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL TESIS: "ANÁLISIS COMPARATIVO DE LAS PROPIEDADES FISICO-MECÁNICAS DE LA MEZCLA ASFÁLTICA EN CALIENTE PEN 85/100, CON RESPECTO A LA MEZCLA ASFÁLTICA EN CALIENTE PEN 85/100 ADICIONANDO GRAFITO" ENSAYO DE ABRASIÓN LOS ÁNGELES BASADO EN LA NORMA MTC E 207 RESPONSABLES: Kiara Aguilar Esquivel FECHA: 23/12/2020 Cristhian Chauca Quispe LUGAR: Laboratorio PRO&CON SILVER S.C.R.L. MATERIAL: Piedra chancada 3/4" de Huambutio ABRASIÓN LOS ÁNGELES DE 3/4" MÉTODO A B C D E F G DIÁMETRO CANTIDAD DE MATERIAL A USAR (gr) % QUE PASA RETENIDO 3” 2 ½” 2 500 2 ½” 2” 2 500 2” 1 ½” 5 000 5 000 1 ½” 1” 1 250 5 000 5 000 1” ¾” 1 250 5 000 ¾” ½” 1 250 2 500 ½” 3/8” 1 250 2 500 3/8” ¼” 2 500 ¼” Nº 4 2 500 Nº 4 Nº 8 5 000 PESO TOTAL 5 000 5 000 5 000 5 000 10 000 10 000 10 000 Nº de esferas 12 11 8 6 12 12 12 Nº de revoluciones 500 500 500 500 1 000 1 000 1 000 Tiempo de rotación (min) 15 15 15 15 30 30 30 3/4” 1/2” .3/8" TOTAL 1667.5 1666.7 1667.2 5001.4 RESULTADOS DEL ENSAYO SIMB. DESCRIPCIÓN FÓRMULA UNIDAD VALOR Pa Peso Inicial del AG P1 - Recipiente gr 5001.40 Pb Peso Final del AG P2 - Recipiente gr 3560.14 % Desg. % de Desgaste del AG ((Pa-Pb) / Pa)*100 % 28.82% Fuente: Elaboración Propia c) Análisis de la prueba El resultado del agregado grueso 1/2” de la Planta Asfáltica de Caicay – Cusco, el 3/4” de Huambutio, con respecto al ensayo de abrasión por medio de la maquina Los Ángeles, cumple con el requerimiento establecido de los requisitos de calidad para Agregado Grueso EG 2013. pág. 148 3.6.1.3. Ensayo de Partículas Chatas y Alargadas en Agregados Gruesos a) Procedimiento o cálculo de la prueba Peso RET gr x 100 • 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑅𝐸𝑇 % = Peso RET TOTAL 1613.00 x 100 • 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑅𝐸𝑇 % = = 77.9 % 2070.50 • % 𝑃𝐴𝑆𝐴 = %𝑝𝑎𝑠𝑎 (𝐴𝑛𝑡𝑒𝑟𝑖𝑜𝑟) − 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑅𝐸𝑇 % • % 𝑃𝐴𝑆𝐴 = 100% − 77.90% = 22.10 Peso gr x 100 • % = Peso RET TOTAL 39.5 x 100 • % = = 1.91% 2070.50 • Partículas chatas y alargadas = ∑ % = 1.91 + 0.51 + 0.41 = 2.83% b) Diagramas, tablas pág. 149 Tabla N°70. Cálculo de ensayo de partículas chatas y alargadas en agregado grueso de 1/2” FORMATOS PARA LA RECOLECCIÓN DE DATOS UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL TESIS: "ANÁLISIS COMPARATIVO DE LAS PROPIEDADES FISICO-MECÁNICAS DE LA MEZCLA ASFÁLTICA EN CALIENTE PEN 85/100, CON RESPECTO A LA MEZCLA ASFÁLTICA EN CALIENTE PEN 85/100 ADICIONANDO GRAFITO" ENSAYO DE PARTÍCULAS CHATAS Y ALARGADAS BASADO EN LA NORMA MTC E 223 RESPONSABLES: Kiara Aguilar Esquivel FECHA: 31/12/2020 Cristhian Chauca Quispe LUGAR: Laboratorio PRO&CON SILVER S.C.R.L. MATERIAL: Piedra chancada 1/2" de la Planta Asfáltica de Caicay PARTÍCULAS CHATAS Y ALARGADAS TAMAÑO MÁXIMO NOMINAL 1/2" Peso inicial 2000 PARTÍCULAS CHATAS Y PARTÍCULAS NI CHATAS Y PARTÍCULAS CHATAS PARTÍCULAS ALARGADAS ALARGADAS NI ALARGADAS PESO PASA RETENIDO RETENIDO PESO RET. (% ) % PASA. PESO (g) % PESO (g) % PESO (g) % PESO (g) % (g) 2" 1 1/2" 0.00 0 100 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1/2" 1" 0.00 0 100 0 0 0 0 0 0 0 0 1" 3/4" 0.00 0 22.10 39.5 1.91 0 0 0 0 1573.5 76.00 3/4" 1/2" 1613.00 77.90 3.26 10.5 0.51 3 0.14489254 0 0 376.5 18.18 1/2" 3/8" 390.00 18.84 0.00 8.5 0.41 3 0.14489254 0 0 56 2.70 3/8" 1/4" 67.50 3.26 0.00 0 0 0 0 0 0 0 0.00 FONDO 0.00 0.00 SUMATORIA 2070.50 100 2.825404492 0.28978508 REQUISISTO OBSERVACIÓN PARTÍCULAS CHATAS Y ALARGADAS Iap = 2.825404492 % 10% MÁX CUMPLE Fuente: Elaboración Propia pág. 150 Tabla N°71. Cálculo de ensayo de partículas chatas y alargadas en agregado grueso de 3/4” FORMATOS PARA LA RECOLECCIÓN DE DATOS UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL TESIS: "ANÁLISIS COMPARATIVO DE LAS PROPIEDADES FISICO-MECÁNICAS DE LA MEZCLA ASFÁLTICA EN CALIENTE PEN 85/100, CON RESPECTO A LA MEZCLA ASFÁLTICA EN CALIENTE PEN 85/100 ADICIONANDO GRAFITO" ENSAYO DE PARTÍCULAS CHATAS Y ALARGADAS BASADO EN LA NORMA MTC E 223 RESPONSABLES: Kiara Aguilar Esquivel FECHA: 21/12/2020 Cristhian Chauca Quispe LUGAR: Laboratorio PRO&CON SILVER S.C.R.L. MATERIAL: Piedra chancada de la Planta Asfáltica de Caicay PARTÍCULAS CHATAS Y ALARGADAS TAMAÑO MÁXIMO NOMINAL 3/4" PARTICULAS CHATAS Y PARTICULAS NI CHATAS Y PARTICULAS CHATAS PARTICULAS ALARGADAS ALARGADAS NI ALARGADAS PESO PASA RETENIDO RETENIDO PESO RET. (% ) % PASA. PESO (g) % PESO (g) % PESO (g) % PESO (g) % (g) 2" 1 1/2" - 100 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1/2" 1" 3674.50 72.21 27.79 22 0.43 0 0 0 0 3652.5 71.78 1" 3/4" 1351.00 26.55 1.24 58 1.14 7.5 0.15 0 0 1285.5 25.26 3/4" 1/2" 43.00 0.85 0.39 0 0.00 0 0 0 0 43 0.85 1/2" 3/8" 20.00 0.39 0.00 0 0.00 0 0 0 0 20 0.39 3/8" 1/4" 0.00 0.00 0.00 0 0.00 0 0 0 0 0 0 FONDO 0.00 0.00 0 0 0 0 SUMATORIA 5088.50 100 1.57 REQUISISTO OBSERVACION PARTICULAS CHATAS Y ALARGADAS = Iap = 1.57 % 10% MAX CUMPLE Fuente: Elaboración Propia pág. 151 c) Análisis de la prueba El porcentaje en cada uno de los agregados grueso 3/4” Huambutio-Cusco y 1/2" Caicay- Cusco cumplen ya que son menores al 10%. Mientras que el índice de alargamiento si se cumple para los tamaños máximos nominales de 3/4” y de ½”, en ambos casos son menores al 10%. Estas cumplen con las especificaciones requeridas por el EG 2013. 3.6.1.4. Ensayo para la determinación del Porcentaje de Partículas Fracturadas del Agregado Grueso a) Procedimiento o cálculo de la prueba 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑚𝑎𝑡𝑒𝑟𝑖𝑎𝑙 𝑐𝑜𝑛 𝑐𝑎𝑟𝑎𝑠 𝑓𝑟𝑎𝑐𝑡𝑢𝑟𝑎𝑑𝑎𝑠 • % 𝐶𝑎𝑟𝑎𝑠 𝐹𝑟𝑎𝑐𝑡𝑢𝑟𝑎𝑑𝑎𝑠 = *100 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑒 𝑚𝑢𝑒𝑠𝑡𝑟𝑎 • % 𝐶𝑎𝑟𝑎𝑠 𝐹𝑟𝑎𝑐𝑡𝑢𝑟𝑎𝑑𝑎𝑠 (𝑐𝑜𝑛 𝑢𝑛𝑎 𝑜 𝑚𝑎𝑠 𝑐𝑎𝑟𝑎𝑠 𝑓𝑟𝑎𝑐𝑡𝑢𝑟𝑎𝑑𝑎𝑠 A.G. ½”) = 1489.42 * 100 = 99.29% 1500.10 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑒 𝑚𝑢𝑒𝑠𝑡𝑟𝑎 𝑝𝑜𝑟 𝑡𝑎𝑚𝑖𝑧 • % 𝑅𝑒𝑡𝑒𝑛𝑖𝑑𝑜 𝐺𝑟𝑎𝑑𝑎𝑐𝑖ó𝑛 𝑂𝑟𝑖𝑔𝑖𝑛𝑎𝑙 = *100 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑒 𝑚𝑢𝑒𝑠𝑡𝑟𝑎 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 • % 𝑅𝑒𝑡𝑒𝑛𝑖𝑑𝑜 𝐺𝑟𝑎𝑑𝑎𝑐𝑖ó𝑛 𝑂𝑟𝑖𝑔𝑖𝑛𝑎𝑙 (𝑐𝑜𝑛 𝑢𝑛𝑎 𝑜 𝑚𝑎𝑠 𝑐𝑎𝑟𝑎𝑠 𝑓𝑟𝑎𝑐𝑡𝑢𝑟𝑎𝑑𝑎𝑠 A.G. ½”) = 1500.10 * 100 = 55.55% 2700.47 • 𝑃𝑟𝑜𝑚𝑒𝑑𝑖𝑜 𝑑𝑒 c𝑎𝑟𝑎𝑠 f𝑟𝑎𝑐𝑡𝑢𝑟𝑎𝑑𝑎𝑠 = % c𝑎𝑟𝑎𝑠 f𝑟𝑎𝑐𝑡𝑢𝑟𝑎𝑑𝑎𝑠 ∗% r𝑒𝑡𝑒𝑛𝑖𝑑𝑜 g𝑟𝑎𝑑𝑎𝑐𝑖ó𝑛 • E (𝑐𝑜𝑛 𝑢𝑛𝑎 𝑜 𝑚𝑎𝑠 𝑐𝑎𝑟𝑎𝑠 𝑓𝑟𝑎𝑐𝑡𝑢𝑟𝑎𝑑𝑎𝑠 A.G. ½”) = 99.29% ∗ 55.55% = 55.15% b) Diagramas o tablas pág. 152 Tabla N°72. Cálculo de ensayo de ensayo para la determinación del porcentaje de partículas fracturadas del agregado grueso de ¾” FORMATOS PARA LA RECOLECCIÓN DE DATOS UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL TESIS: "ANÁLISIS COMPARATIVO DE LAS PROPIEDADES FISICO-MECÁNICAS DE LA MEZCLA ASFÁLTICA EN CALIENTE PEN 85/100, CON RESPECTO A LA MEZCLA ASFÁLTICA EN CALIENTE PEN 85/100 ADICIONANDO GRAFITO" ENSAYO PARA LA DETERMINACIÓN DEL PORCENTAJE DE PARTÍCULAS FRACTURADAS BASADO EN LA NORMA MTC E 210 RESPONSABLES: Kiara Aguilar Esquivel FECHA: 23/12/2020 Cristhian Chauca Quispe LUGAR: Laboratorio PRO&CON SILVER S.C.R.L. MATERIAL: Piedra Chancada de 3/4" de Huambutio, Cusco PORCENTAJE DE PARTÍCULAS FRACTURADAS 3/4" CON UNA O MÁS CARAS FRACTURADAS TAMAÑO DEL AGREGADO A B C = ((B/A)*100) D (A/TOTAL "A") E (C*D) PESO DE PESO MATERIAL % RETENIDO PROMEDIO DE RETIENE % CARAS PASA TAMIZ MUESTRA CON CARAS GRADACIÓN CARAS TAMIZ FRACTURADAS (gr) FRACTURADAS (gr) ORIGINAL FRACTURADAS 1" 3/4" 1500.10 1489.42 99.29% 55.55% 55.15% 3/4" 1/2" 1200.37 1199.37 99.92% 44.45% 44.41% TOTAL 2700.47 100.00% 99.57% % PARTÍCULAS CON UNA (1) O MÁS CARAS FRACTURADAS = 99.57% CON DOS O MÁS CARAS FRACTURADAS TAMAÑO DEL AGREGADO A B C = ((B/A)*100) D (A/TOTAL "A") E (C*D) PESO DE PESO MATERIAL % RETENIDO PROMEDIO DE RETIENE % CARAS PASA TAMIZ MUESTRA CON CARAS GRADACIÓN CARAS TAMIZ FRACTURADAS (gr) FRACTURADAS (gr) ORIGINAL FRACTURADAS 1" 3/4" 1500.10 1382.48 92.16% 55.55% 51.19% 3/4" 1/2" 1200.37 1159.63 96.61% 44.45% 42.94% TOTAL 2700.47 100.00% 94.14% % PARTÍCULAS CON DOS (2) O MÁS CARAS FRACTURADAS = 94.14% Fuente: Elaboración Propia pág. 153 Tabla N°73. Cálculo de ensayo de ensayo para la determinación del porcentaje de partículas fracturadas del agregado grueso de ½” FORMATOS PARA LA RECOLECCIÓN DE DATOS UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL TESIS: "ANÁLISIS COMPARATIVO DE LAS PROPIEDADES FISICO-MECÁNICAS DE LA MEZCLA ASFÁLTICA EN CALIENTE PEN 85/100, CON RESPECTO A LA MEZCLA ASFÁLTICA EN CALIENTE PEN 85/100 ADICIONANDO GRAFITO" ENSAYO PARA LA DETERMINACIÓN DEL PORCENTAJE DE PARTÍCULAS FRACTURADAS BASADO EN LA NORMA MTC E 210 RESPONSABLES: Kiara Aguilar Esquivel FECHA: 12/12/2020 Cristhian Chauca Quispe LUGAR: Laboratorio UNIVERSAL TESTING MATERIAL: Piedra Chancada de 1/2" de Caicay, Cusco PORCENTAJE DE PARTÍCULAS FRACTURADAS 1/2" CON UNA O MÁS CARAS FRACTURADAS TAMAÑO DEL AGREGADO A B C = ((B/A)*100) D (A/TOTAL "A") E (C*D) PESO DE PESO MATERIAL % RETENIDO PROMEDIO DE RETIENE % CARAS PASA TAMIZ MUESTRA CON CARAS GRADACIÓN CARAS TAMIZ FRACTURADAS (gr) FRACTURADAS (gr) ORIGINAL FRACTURADAS 3/4" 1/2" 1362.12 1362.12 100.00% 83.71% 83.71% 1/2" 3/8" 265.03 261.89 98.82% 16.29% 16.10% TOTAL 1627.15 100.00% 99.81% % PARTÍCULAS CON UNA (1) O MÁS CARAS FRACTURADAS = 99.81% CON DOS O MÁS CARAS FRACTURADAS TAMAÑO DEL AGREGADO A B C = ((B/A)*100) D (A/TOTAL "A") E (C*D) PESO DE PESO MATERIAL % RETENIDO PROMEDIO DE RETIENE % CARAS PASA TAMIZ MUESTRA CON CARAS GRADACIÓN CARAS TAMIZ FRACTURADAS (gr) FRACTURADAS (gr) ORIGINAL FRACTURADAS 3/4" 1/2" 1362.12 1350.56 99.15% 83.71% 83.00% 1/2" 3/8" 265.03 223.97 84.51% 16.29% 13.76% TOTAL 1627.15 100.00% 96.77% % PARTÍCULAS CON DOS (2) O MÁS CARAS FRACTURADAS = 96.77% Fuente: Elaboración Propia c) Análisis de la prueba El valor del agregado grueso ¾” de Huambutío, Lucre - Cusco, con respecto al ensayo para la determinación del porcentaje de Partículas Fracturadas, para el caso de la evaluación de una o más caras fracturadas se aproxima al requerimiento y para el caso de dos o más caras fracturadas cumple con el requerimiento establecido de los requisitos de calidad para Agregado Grueso EG 2013. El valor del agregado grueso ½” de Caicay - Cusco, con respecto al ensayo para la determinación del porcentaje de Partículas Fracturadas, para el caso de la evaluación de una o pág. 154 más caras fracturadas se aproxima al requerimiento y dos o más caras fracturadas cumple con el requerimiento establecido de los requisitos de calidad para Agregado Grueso EG 2013. 3.6.1.5. Ensayo peso específico y absorción a) Procedimiento o cálculo de la prueba Para el agregado grueso: • Pe aparentemente seca= 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑒𝑛 𝑒𝑙 𝑎𝑖𝑟𝑒 𝑠𝑒𝑐𝑜 𝑎𝑙 ℎ𝑜𝑟𝑛𝑜 (𝑃. 𝑎𝑖𝑟𝑒 𝑠𝑒𝑐𝑜 𝑎𝑙 ℎ𝑜𝑟𝑛𝑜 − 𝑃. 𝑠𝑎𝑡𝑢𝑟𝑎𝑑𝑜 𝑠𝑢𝑝𝑒𝑟𝑓𝑖𝑐𝑖𝑎𝑙𝑚𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑠𝑒𝑐𝑜 𝑠𝑢𝑚𝑒𝑟𝑔𝑖𝑑𝑎 𝑒𝑛 𝑎𝑔𝑢𝑎) 5050.44 = = 2.45 (5050.44 − 2992.87) • Pe de masa saturada con superficie seca = 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑒𝑛 𝑒𝑙 𝑎𝑖𝑟𝑒 𝑠𝑎𝑡𝑢𝑟𝑎𝑑𝑜 𝑠𝑢𝑝𝑒𝑟𝑓𝑖𝑐𝑖𝑙𝑎𝑚𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑠𝑒𝑐𝑜 (𝑃𝑒. 𝑒𝑛 𝑒𝑙 𝑎𝑖𝑟𝑒 𝑠𝑎𝑡𝑢𝑟𝑎𝑑𝑜 𝑠𝑢𝑝𝑒𝑟𝑓𝑖𝑐𝑖𝑙𝑎𝑚𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑠𝑒𝑐𝑜 − 𝑃𝑒 𝑠𝑎𝑡𝑢𝑟𝑎𝑑𝑜 𝑠𝑢𝑝𝑒𝑟𝑓𝑖𝑐𝑖𝑎𝑙𝑚𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑠𝑒𝑐𝑜 𝑠𝑢𝑚𝑒𝑟𝑔𝑖𝑑𝑎 𝑒𝑛 𝑎𝑔𝑢𝑎) 5099.78 = = 2.42 (5099.78 − 2992.87) • Peso seco Bulk = 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑒𝑛 𝑒𝑙 𝑎𝑖𝑟𝑒 𝑠𝑒𝑐𝑜 𝑎𝑙 ℎ𝑜𝑟𝑛𝑜 (𝑃𝑒. 𝑒𝑛 𝑒𝑙 𝑎𝑖𝑟𝑒 𝑠𝑎𝑡𝑢𝑟𝑎𝑑𝑜 𝑠𝑢𝑝𝑒𝑟𝑓𝑖𝑐𝑖𝑙𝑎𝑚𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑠𝑒𝑐𝑜 − 𝑃𝑒 𝑠𝑎𝑡𝑢𝑟𝑎𝑑𝑜 𝑠𝑢𝑝𝑒𝑟𝑓𝑖𝑐𝑖𝑎𝑙𝑚𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑠𝑒𝑐𝑜 𝑠𝑢𝑚𝑒𝑟𝑔𝑖𝑑𝑎 𝑒𝑛 𝑎𝑔𝑢𝑎) 5050.44 = = 2.42 (5099.78 − 2992.87) • Absorción = (𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑒𝑛 𝑒𝑙 𝑎𝑖𝑟𝑒 𝑠𝑎𝑡𝑢𝑟𝑎𝑑𝑜 𝑠𝑢𝑝𝑒𝑟𝑓𝑖𝑐𝑖𝑙𝑎𝑚𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑠𝑒𝑐𝑜 − 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑒𝑛 𝑒𝑙 𝑎𝑖𝑟𝑒 𝑠𝑒𝑐𝑜 𝑎𝑙 ℎ𝑜𝑟𝑛𝑜) 𝑥100 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑒𝑛 𝑒𝑙 𝑎𝑖𝑟𝑒 𝑠𝑒𝑐𝑜 𝑎𝑙 ℎ𝑜𝑟𝑛𝑜 (5099.78 − 5050.44) ∗ 100 = = 0.98% 5050.44 Para el agregado fino: A = Peso en el aire del agregado seco al horno B = Peso del picnómetro + agua C = Peso del picnómetro + agregado + agua hasta la marca D = Peso del material saturado superficialmente seco • Pe seca aparentemente = 𝐴 522.98 = = 3.216 (𝐵 + 𝐴 − 𝐶) (1296.43 + 522.98 − 1656.81) • Pe de masa saturada con superficie seca = pág. 155 𝐷 525.58 = = 3.181 (𝐵 + 𝐷 − 𝐶) (1296.43 + 525.58 − 1656.81) • Peso seco Bulk = 𝐴 522.98 = = 3.166 (𝐵 + 𝐷 − 𝐶) (1296.81 + 525.58 − 1656.81) • Absorción = (𝐷 − 𝐴) 𝑋 100 (525.58 − 522.98) 𝑋 100 = = 0.497% 𝐴 522.98 b) Diagramas o tablas Tabla N°74. Cálculo de ensayo de peso específico y absorción ¾” FORMATOS PARA LA RECOLECCIÓN DE DATOS UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL TESIS: "ANÁLISIS COMPARATIVO DE LAS PROPIEDADES FISICO-MECÁNICAS DE LA MEZCLA ASFÁLTICA EN CALIENTE PEN 85/100, CON RESPECTO A LA MEZCLA ASFÁLTICA EN CALIENTE PEN 85/100 ADICIONANDO GRAFITO" ENSAYO DE PESO ESPECÍFICO Y ABSORCIÓN BASADO EN LA NORMA MTC E 206 RESPONSABLES: Kiara Aguilar Esquivel FECHA: 22/12/2020 Cristhian Chauca Quispe LUGAR: Laboratorio PRO&CON SILVER S.C.R.L. MATERIAL: Agredado Grueso 3/4" de Huambutio , Cusco PESO ESPECIFICO DEL AGREGADO DE 3/4" SIMBOLO DESCRIPCIÓN UNIDAD N°1 N°2 PROMEDIO A Peso en el aire del agregado seco al horno gr 5050.44 5032.31 Peso en el aire del agregado saturado superficialmente B gr 5099.78 5081.352 seco Peso del agregado saturado superficialmente seco C gr 2992.87 2980.07 sumergido en agua Pea= Gsa Pe seco aparente (A/(A-C)) gr/cm3 2.45 2.45 2.45 Pesss=Gsssb Pe de masa saturada con superficie seca (B/(B-C)) gr/cm3 2.42 2.42 2.42 Pe,=Gsb Pe seco Bulk ( A/(B-C)) gr/cm3 2.40 2.39 2.40 Ab Absorción ( (B-A)*100/A ) % 0.98% 0.97% 0.98% Fuente: Elaboración Propia pág. 156 Tabla N°75. Cálculo de ensayo de peso específico y absorción ½” FORMATOS PARA LA RECOLECCIÓN DE DATOS UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL TESIS: "ANÁLISIS COMPARATIVO DE LAS PROPIEDADES FISICO-MECÁNICAS DE LA MEZCLA ASFÁLTICA EN CALIENTE PEN 85/100, CON RESPECTO A LA MEZCLA ASFÁLTICA EN CALIENTE PEN 85/100 ADICIONANDO GRAFITO" ENSAYO DE PESO ESPECÍFICO Y ABSORCIÓN BASADO EN LA NORMA MTC E 206 RESPONSABLES: Kiara Aguilar Esquivel FECHA: 8/12/2020 Cristhian Chauca Quispe LUGAR: Laboratorio UNIVERSAL TESTING. MATERIAL: Agredado Grueso de 1/2" Planta Asfáltica de Caicay, Cusco PESO ESPECÍFICO DEL AGREGADO DE 1/2" SÍMBOLO DESCRIPCIÓN UNIDAD N°1 A Peso en el aire del agregado seco al horno gr 1982.33 Peso en el aire del agregado saturado superficialmente B gr 2001.04 seco Peso del agregado saturado superficialmente seco C gr 1212.05 sumergido en agua Pea= Gsa Pe seco aparente (A/(A-C)) gr/cm3 2.57 Pesss=Gsssb Pe de masa saturada con superficie seca (B/(B-C)) gr/cm3 2.54 Pe,=Gsb Pe seco Bulk ( A/(B-C)) gr/cm3 2.51 Ab Absorción % 0.94% Fuente: Elaboración Propia Tabla N°76. Cálculo de ensayo de peso específico y absorción arena triturada FORMATOS PARA LA RECOLECCIÓN DE DATOS UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL TESIS: "ANÁLISIS COMPARATIVO DE LAS PROPIEDADES FISICO-MECÁNICAS DE LA MEZCLA ASFÁLTICA EN CALIENTE PEN 85/100, CON RESPECTO A LA MEZCLA ASFÁLTICA EN CALIENTE PEN 85/100 ADICIONANDO GRAFITO" ENSAYO DE PESO ESPECÍFICO Y ABSORCIÓN BASADO EN LA NORMA MTC E 205 RESPONSABLES: Kiara Aguilar Esquivel FECHA: 8/12/2020 Cristhian Chauca Quispe LUGAR: Laboratorio UNIVERSAL TESTING MATERIAL: Arena Triturada de Caicay, Cusco PESO ESPECÍFICO DEL AGREGADO FINO TRITURADA SÍMBOLO DESCRIPCIÓN UNIDAD N°1 A Peso en el aire del agregado seco al horno gr 537.21 B Peso del Picnómetro + Agua gr 1296.43 C Peso del Picnómetro + Agregado + Agua hasta la marca gr 1615.43 D Peso del material saturado superficialmente seco gr 539.87 Pea= Gsa Pe seco aparente ( A/(B+A-C) ) gr/cm3 2.462 Pesss=Gsssb Pe de masa saturada con superficie seca ( D/(B+D-C) ) gr/cm3 2.444 Pe=Gsb Pe seco Bulk ( A/(B+D-C) ) gr/cm3 2.432 Ab Absorción ( (D-A)*100/A ) gr/cm3 0.495% Fuente: Elaboración Propia pág. 157 Tabla N°77. Cálculo de ensayo de peso específico y absorción arena lavada FORMATOS PARA LA RECOLECCIÓN DE DATOS UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL TESIS: "ANÁLISIS COMPARATIVO DE LAS PROPIEDADES FISICO-MECÁNICAS DE LA MEZCLA ASFÁLTICA EN CALIENTE PEN 85/100, CON RESPECTO A LA MEZCLA ASFÁLTICA EN CALIENTE PEN 85/100 ADICIONANDO GRAFITO" ENSAYO DE PESO ESPECÍFICO Y ABSORCIÓN BASADO EN LA NORMA MTC E 205 RESPONSABLES: Kiara Aguilar Esquivel FECHA: 8/12/2020 Cristhian Chauca Quispe LUGAR: Laboratorio UNIVERSAL TESTING MATERIAL: Arena Lavada de Caicay, Cusco PESO ESPECÍFICO DEL AGREGADO FINO LAVADA SÍMBOLO DESCRIPCIÓN UNIDAD N°1 A Peso en el aire del agregado seco al horno gr 522.98 B Peso del Picnómetro + Agua gr 1296.43 C Peso del Picnómetro + Agregado + Agua hasta la marca gr 1656.81 D Peso del material saturado superficialmente seco gr 525.58 Pea= Gsa Pe seco aparente ( A/(B+A-C) ) gr/cm3 3.216 Pesss=Gsssb Pe de masa saturada con superficie seca ( D/(B+D-C) ) gr/cm3 3.181 Pe=Gsb Pe seco Bulk ( A/(B+D-C) ) gr/cm3 3.166 Ab Absorción ( (D-A)*100/A ) % 0.497% Fuente: Elaboración Propia d) Análisis de la prueba El valor del agregado grueso con respecto al ensayo para la determinación del porcentaje de absorción se aproxima al requerimiento de 1.0 % máx. según el EG 2013. Si cumple El valor del agregado fino con respecto al ensayo para la determinación del porcentaje de absorción se aproxima al requerimiento de 0.50 % máx. según el EG 2013. Si cumple. 3.6.1.6. Ensayo para la determinación del Límite de Consistencia del Agregado Fino a) Procedimiento o cálculo de la prueba • 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑚𝑢𝑒𝑠𝑡𝑟𝑎 𝑠𝑒𝑐𝑎 (𝑃𝑚𝑠) = (𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑇𝑎𝑟𝑎 + 𝑚𝑢𝑒𝑠𝑡𝑟𝑎 𝑠𝑒𝑐𝑎) − (𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑇𝑎𝑟𝑎) • 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑚𝑢𝑒𝑠𝑡𝑟𝑎 𝑠𝑒𝑐𝑎 (𝑃𝑚𝑠) = 45.85 – 22.95 = 22.90 𝑔𝑟 • 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑒𝑙 𝑎𝑔𝑢𝑎 (𝑃𝑎) = (𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑇𝑎𝑟𝑎 + 𝑚𝑢𝑒𝑠𝑡𝑟𝑎 ℎ𝑢𝑚.) − (𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑇𝑎𝑟𝑎 + 𝑚𝑢𝑒𝑠𝑡𝑟𝑎 𝑠𝑒𝑐𝑎) • 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑒𝑙 𝑎𝑔𝑢𝑎 (𝑃𝑎) = 50.69 – 45.85 = 4.84 𝑔𝑟 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑒𝑙 𝐴𝑔𝑢𝑎 (𝑃𝑎) • 𝐶𝑜𝑛𝑡𝑒𝑛𝑖𝑑𝑜 𝑑𝑒 𝐻𝑢𝑚𝑒𝑑𝑎𝑑 (%) = 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑚𝑢𝑒𝑠𝑡𝑟𝑎 𝑠𝑒𝑐𝑎 (𝑃𝑚𝑠) 4.84 • 𝐶𝑜𝑛𝑡𝑒𝑛𝑖𝑑𝑜 𝑑𝑒 𝐻𝑢𝑚𝑒𝑑𝑎𝑑 (%) = = 21.14% 22.90 𝑁ú𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑔𝑜𝑙𝑝𝑒𝑠(𝑁) • 𝐿𝑖𝑚𝑖𝑡𝑒 𝐿í𝑞𝑢𝑖𝑑𝑜 (𝐿𝐿) = 𝐶𝑜𝑛𝑡𝑒𝑛𝑖𝑑𝑜 𝑑𝑒 𝐻𝑢𝑚𝑒𝑑𝑎𝑑 (𝑊𝑛) * ( )0.121 25 25 • 𝐿í𝑚𝑖𝑡𝑒 𝐿í𝑞𝑢𝑖𝑑𝑜 (𝐿𝐿) = (21.14%) * ( )0.121 = 20.31% 25 pág. 158 • 𝐿í𝑚𝑖𝑡𝑒 𝐿í𝑞𝑢𝑖𝑑𝑜 (𝐿𝐿) = 𝐹𝑎𝑐𝑡𝑜𝑟 𝑙í𝑚𝑖𝑡𝑒 𝑙í𝑞𝑢𝑖𝑑𝑜 (𝑘) ∗ 𝐶𝑜𝑛𝑡𝑒𝑛𝑖𝑑𝑜 𝑑𝑒 ℎ𝑢𝑚𝑒𝑑𝑎𝑑 (𝑊𝑛) • 𝐿í𝑚𝑖𝑡𝑒 𝐿í𝑞𝑢𝑖𝑑𝑜 (𝐿𝐿) = 1 ∗ 20.31% = 20.31% b) Diagramas o tablas Tabla N°78. Cálculo de ensayo de límites de consistencia FORMATOS PARA LA RECOLECCIÓN DE DATOS UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL TESIS: "ANÁLISIS COMPARATIVO DE LAS PROPIEDADES FISICO-MECÁNICAS DE LA MEZCLA ASFÁLTICA EN CALIENTE PEN 85/100, CON RESPECTO A LA MEZCLA ASFÁLTICA EN CALIENTE PEN 85/100 ADICIONANDO GRAFITO" ENSAYO DE DETERMINACIÓN DEL LÍMITE LÍQUIDO DE LOS SUELOS BASADO EN LA NORMA MTC E 110 RESPONSABLES: Kiara Aguilar Esquivel FECHA: 11/12/2020 Cristhian Chauca Quispe LUGAR: Laboratorio UNIVERSAL TESTING MATERIAL: Arena Triturada y Arena Lavada de Caicay, Cusco LÍMITES DE CONSISTENCIA PARA EL AGREGADO FINO LÍMITE LÍQUIDO LÍMITE PLÁSTICO Tara Número 1 2 3 Peso Tara + Muestra Húmeda (A) gr 50.69 57.94 54.79 - Peso Tara + Muestra Seca (B) gr 45.85 53.02 50.75 - Peso de la Tara (C) gr 22.95 29.56 29.28 - Peso de la Muestra Seca (Pms=B-C) gr 22.90 23.46 21.47 - Peso del Agua (Pa=A-B) gr 4.84 4.92 4.04 - Contenido de Humedad (Pa/Pms) 21.14% 20.97% 18.82% - Número de Golpes 18 22 36 - Para Un Punto 1 2 ó Numero de golpes (N): 25 Contenido de humnedad (Wn): 20.31% Factor k: 1 1 2 LL = 20.31% LL = 20.31% Contenido de humedad Número de golpes (%) 25 20.31% 25 20.31% Limites de Consistencia Límite Líquido: 20.31% Límite Plástico: NP Fuente: Elaboración Propia c) Análisis de la prueba El valor del agregado fino de la planta asfáltica de Caicay - Cusco, con respecto al ensayo de límites de consistencia, para el caso de límite líquido, cumple, y para el caso de índice de plasticidad este no se presenta por lo cual también cumple con el requerimiento establecido de los requisitos de calidad para agregado fino EG 2013. pág. 159 3.6.1.7. Ensayo para la determinación de Angularidad de Finos a) Procedimiento o cálculo de la prueba • 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝐴𝑟𝑒𝑛𝑎 (𝑊) =𝑃 𝑒𝑠𝑜 𝑎𝑟𝑒𝑛𝑎 + 𝑐𝑖𝑙𝑖𝑛𝑑𝑟𝑜 (𝑃𝑊) −𝑃 𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑒𝑙 𝐶𝑖𝑙𝑖𝑛𝑑𝑟𝑜 (𝑃) • 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝐴𝑟𝑒𝑛𝑎 (𝑊) = 11552.00 – 7155.00 = 4397.00 𝑔𝑟 𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 (𝑉) − 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑒 𝑎𝑟𝑒𝑛𝑎 (𝑊) ( ) 𝐺𝑟𝑎𝑣𝑒𝑑𝑎𝑑 𝐸𝑠𝑝𝑒𝑐í𝑓𝑖𝑐𝑎 𝑏𝑟𝑢𝑡𝑎(𝐺𝑠𝑏)• 𝐴𝑛𝑔𝑢𝑙𝑎𝑟𝑖𝑑𝑎𝑑 𝐴% = *100 𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 (𝑉) 4397.00 3049.97 − 𝐴𝑛𝑔𝑢𝑙𝑎𝑟𝑖𝑑𝑎𝑑 𝐴 2.91• ( %) = *100 = 50.38% 3049.97 b) Diagramas o tablas Tabla N°79. Cálculo de ensayo de angularidad de finos FORMATOS PARA LA RECOLECCIÓN DE DATOS UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL TESIS: "ANÁLISIS COMPARATIVO DE LAS PROPIEDADES FISICO-MECÁNICAS DE LA MEZCLA ASFÁLTICA EN CALIENTE PEN 85/100, CON RESPECTO A LA MEZCLA ASFÁLTICA EN CALIENTE PEN 85/100 ADICIONANDO GRAFITO" ENSAYO DE ANGULARIDAD DEL AGREGADO BASADO EN LA NORMA MTC E 222 RESPONSABLES: Kiara Aguilar Esquivel FECHA: 11/01/2021 Cristhian Chauca Quispe LUGAR: Laboratorio PRO&CON SILVER S.C.R.L. MATERIAL: Arena Triturada y Arena Lavada de Caicay, Cusco ANGULARIDAD DEL AGREGADO FINO Tamices utilizados: N° 8 y N°200 DATOS DEL ENSAYO MUESTRA Peso del Molde (gr) 7155.00 Peso del Molde + Muestra Suelta (gr) 11552.00 Peso de la Muestra Suelta (gr) 4397.00 Altura del Molde (cm) 16.72 Diámetro del Molde (cm) 15.24 Volumen del Molde (cm3) 3049.97 Peso Unitario Suelto (gr/cm3) 1.44165 Peso Específico (gr/cm3) 2.84 Peso Unitario Suelto (kg/m3) 1441.65 Angularidad (%) 49.22% Fuente: Elaboración Propia c) Análisis de la prueba El valor del agregado fino de la planta asfáltica de Caicay – Cusco, con respecto al ensayo de angularidad de finos cumple con el requerimiento establecido de los requisitos de calidad para agregado fino EG 2013. pág. 160 3.6.1.8. Ensayo para la Durabilidad al Sulfato de Magnesio a) Procedimiento o cálculo de la prueba 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑒 𝑖𝑛𝑐𝑖𝑎𝑙−𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑓𝑖𝑛𝑎𝑙 • % Pérdida al sulfato de magnesio = 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑒 𝑖𝑛𝑐𝑖𝑎𝑙 100.06 − 98.6 = 1.46% 100.06 • Se aplica tanto para el agregado fino y el agregado grueso. b) Diagramas o tablas Tabla N°80. Cálculos durabilidad al sulfato de magnesio del agregado fino FORMATOS PARA LA RECOLECCIÓN DE DATOS UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL TESIS: "ANÁLISIS COMPARATIVO DE LAS PROPIEDADES FISICO-MECÁNICAS DE LA MEZCLA ASFÁLTICA EN CALIENTE PEN 85/100, CON RESPECTO A LA MEZCLA ASFÁLTICA EN CALIENTE PEN 85/100 ADICIONANDO GRAFITO" ENSAYO DE DURABILIDAD AL SULFATO DE MAGNESIO BASADO EN LA NORMA MTC E 209 RESPONSABLES: Kiara Aguilar Esquivel FECHA: 4/01/2021 Cristhian Chauca Quispe LUGAR: Laboratorio PRO&CON SILVER S.C.R.L. MATERIAL: Agredado Fino de la Planta Asfáltica de Caicay DURABILIDAD AL SULFATO DE MAGNESIO AGREGADO FINO PESO SECO DE LA PASA RETIENE TAMIZ PARA REMOVER PESO MÍNIMO REQUERIDO (gr) FRACCIÓN CUMPLE TAMIZ TAMIZ EL RESIDUO ENSAYADA (gr) 3/8" N°4 100 100.06 SI N°4 N°4 N°8 100 100.06 SI N°8 N°8 N°16 100 100.05 SI N°16 N°16 N°30 100 100.03 SI N°30 N°30 N°50 100 100.05 SI N°50 TOTAL 500 500.25 PESO SECO DE LA PÉRDIDA PASA TAMIZ RETIENE TAMIZ FRACCIÓN TOTAL ENSAYADA (gr) 3/8" N°4 98.6 1.46% N°4 N°8 96.24 3.82% N°8 N°16 96.6 3.45% N°16 N°30 97.82 2.21% N°30 N°50 96.62 3.43% TOTAL 485.88 14.36% PÉRDIDA TOTAL 14.36% 85.64% Fuente: Elaboración Propia pág. 161 Tabla N°81. Cálculos durabilidad al sulfato de magnesio del agregado grueso FORMATOS PARA LA RECOLECCIÓN DE DATOS UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL TESIS: "ANÁLISIS COMPARATIVO DE LAS PROPIEDADES FISICO-MECÁNICAS DE LA MEZCLA ASFÁLTICA EN CALIENTE PEN 85/100, CON RESPECTO A LA MEZCLA ASFÁLTICA EN CALIENTE PEN 85/100 ADICIONANDO GRAFITO" ENSAYO DE DURABILIDAD AL SULFATO DE MAGNESIO BASADO EN LA NORMA MTC E 209 RESPONSABLES: Kiara Aguilar Esquivel FECHA: 16/12/2020 Cristhian Chauca Quispe LUGAR: Laboratorio PRO&CON SILVER S.C.R.L. MATERIAL: Agredado Grueso de la Planta Asfáltica de Caicay - Huambutio DURABILIDAD AL SULFATO DE MAGNESIO AGREGADO GRUESO PESO PESO SECO DE LA PASA RETIENE TAMIZ PARA REMOVER REQUERIDO TOLERENCIA FRACCION CUMPLE TAMIZ TAMIZ EL RESIDUO (gr) ENSAYADA (gr) 2 1/2" 1 1/25" 5000 ± 300 - NO 1 1/25" 1 1/25" 3/4" 1500 ± 50 1000.4 NO 3/4" 3/4" 1/2" 1000 ± 10 670.32 NO 1/2" 1/2" 3/8" 300 ± 5 300.48 SI 3/8" TOTAL 7800 - 1971.2 - PESO SECO DE LA PÉRDIDA PASA TAMIZ RETIENE TAMIZ FRACCIÓN TOTAL ENSAYADA (gr) 2 1/2" 1 1/25" - - 1 1/25" 3/4" 990.65 0.97% 3/4" 1/2" 668.26 0.31% 1/2" 3/8" 297.17 1.10% TOTAL 1956.08 2.38% PÉRDIDA TOTAL 2.38% 97.62% Fuente: Elaboración Propia c) Análisis de la prueba El valor del agregado fino, con respecto al ensayo sulfato de magnesio cumple con el requerimiento establecido de los requisitos de calidad para Agregado Fino que es de 18% como máximo según EG 2013. El valor del agregado fino, con respecto al ensayo sulfato de magnesio cumple con el requerimiento establecido de los requisitos de calidad para Agregado grueso que es de 15% como máximo según EG 2013. 3.6.2. Ensayos para determinar propiedades físico – mecánicas 3.6.2.1. Ensayo de parámetros volumétricos Cálculos para Determinar el % Asfalto Óptimo pág. 162 Tabla N°82. Cálculos de la gravedad específica bulk de las mezclas asfálticas - % asfalto óptimo FORMATOS PARA LA RECOLECCIÓN DE DATOS UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL TESIS: "ANÁLISIS COMPARATIVO DE LAS PROPIEDADES FISICO-MECÁNICAS DE LA MEZCLA ASFÁLTICA EN CALIENTE PEN 85/100, CON RESPECTO A LA MEZCLA ASFÁLTICA EN CALIENTE PEN 85/100 ADICIONANDO GRAFITO" GRAVEDAD ESPECÍFICA BULK DE MEZCLAS ASFÁLTICAS - % ASFALTO ÓPTIMO BASADO EN LA NORMA AASHTO T166 RESPONSABLES: Kiara Aguilar Esquivel FECHA: 15/02/2021 Cristhian Chauca Quispe LUGAR: Laboratorio PRO&CON SILVER S.C.R.L. MATERIAL: Probetas adicionadas sin Grafito, Cusco GRAVEDAD ESPECÍFICA BULK PROMEDIO DE LAS PROBETAS COMPACTADAS % N° WD WSUB WSSD Gmb PESO EN SU PORCENTAJE PESO AL AIRE PESO GRAVEDAD ESPECÍFICA PROBETA CONDICIÓN SSD EN EL DE ASFALTO (g) SUMERGIDO (g) BULK DEL ESPECÍMEN AIRE (g) 1 1211.940 680.000 1216.500 2.259 2 1213.190 692.500 1216.000 2.317 6 3 1215.180 695.000 1218.000 2.323 4 1226.040 702.000 1230.500 2.320 - PROMEDIO 2.305 2.305 1 1210.520 688.000 1213.000 2.306 2 1230.910 701.500 1236.000 2.303 6.5 3 1216.820 682.000 1218.000 2.270 4 1195.770 670.500 1201.000 2.254 - PROMEDIO 2.283 2.283 1 1228.230 697.000 1234.000 2.287 2 1201.450 681.000 1205.000 2.293 7 3 1219.010 698.000 1223.000 2.322 4 1214.010 696.000 1218.000 2.326 - PROMEDIO 2.307 2.307 1 1211.350 695.000 1213.000 2.339 2 1204.900 682.000 1210.000 2.282 7.5 3 1209.650 691.000 1211.000 2.326 4 1229.190 703.000 1230.000 2.332 - PROMEDIO 2.320 2.320 Fuente: Elaboración Propia WD Gmb = WSSD − Wsub • Gmb: Gravedad específica bulk de la muestra compactada • WD: Peso del espécimen al aire • WSSD: Peso del espécimen en su condición SSD en el aire • Wsub: Peso del espécimen sumergido 1211.940 • Gmb = = 2.259 1216.500 − 680.000 pág. 163 Tabla N°83. Cálculo del peso unitario seco compactado - Rodillado (VCA DCR) PESO UNITARIO SECO COMPACTADO - RODILLADO (VCA DCR) MOLDE MEDIDAS 1 2 3 PROMEDIO Longitud 17.90 17.93 17.94 17.92 Diamétro 15.55 15.52 15.56 15.54 VOLUMEN DE PESO TOTAL P.U. SECO COMPACTADO LA PROBRETA (kg) MOLDE (RODILLADO) (Kg/m3) (m3) 3.6150 0.00340092 1062.95 Fuente: Elaboración Propia Peso del agregado grueso compactado (Pac) • Peso unitario compactado = 𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝑑𝑒𝑙 𝑚𝑜𝑙𝑑𝑒 (𝑉𝑚) 3.6150 Peso unitario compactado = =1063.60 kg/m3 000339883 Tabla N°84. Cálculo de la determinación del % de asfalto óptimo FORMATOS PARA LA RECOLECCIÓN DE DATOS UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL TESIS: "ANÁLISIS COMPARATIVO DE LAS PROPIEDADES FISICO-MECÁNICAS DE LA MEZCLA ASFÁLTICA EN CALIENTE PEN 85/100, CON RESPECTO A LA MEZCLA ASFÁLTICA EN CALIENTE PEN 85/100 ADICIONANDO GRAFITO" DETERMINACIÓN DE LAS MEZCLAS ASFÁLTICAS - % ASFALTO ÓPTIMO DETERMINACIÓN DEL % DE ASFALTO ÓPTIMO CÁLCULO DE Gmm, VCA mezcla, VCA DCR, VMA y Va: Gsa asfalto = 1.017 A = 2.48383125 Gca = 2.45423532 B = 2.81905934 Gsb = 2.62661359 C = 2.85 % De los agregados según el % de asfalto: 100 94.00 93.50 93.00 92.50 DESCRIPCIÓN MAC 6.0% 6.5% 7.0% 7.5% % Asfalto - 6.0000 6.5000 7.0000 7.5000 % Agregado Grueso 50% 47.0000 46.7500 46.5000 46.2500 % Agregado Fino 47% 44.1800 43.9450 43.7100 43.4750 % Filler 3% 2.8200 2.8050 2.7900 2.7750 % De la muestra (Ps) - 91.1800 90.6950 90.2100 89.7250 Gmm - 2.4106 2.3932 2.3760 2.3590 VCA mezcla - 55.8591 56.5075 56.2912 56.2834 VCA DCR - 56.60 56.60 56.60 56.60 VMA - 19.9865 21.1619 20.7699 20.7557 Va - 4.3831 4.5936 2.9061 1.6624 6.0000 -197.14 5.0000 16.994 4.0000 3.0000 Reemplazando: 2.0000 y = 4 ; entonces:y = -197.14x + 16.994 1.0000 % ÓPT ASF. 6.59125% 0.0000 0.0% 1.0% 2.0% 3.0% 4.0% 5.0% 6.0% 7.0% 8.0% % ASFALTO ÓPTIMO Fuente: Elaboración Propia pág. 164 % VACÍOS DE AIRE Gravedad específica teórica máxima (Gmm) 100 Gmm = % 𝑎𝑠𝑓𝑎𝑙𝑡𝑜 % 𝑔𝑟𝑢𝑒𝑠𝑜 % 𝑓𝑖𝑛𝑜 %𝑓𝑖𝑙𝑙𝑒𝑟 + + + 𝐺𝑠𝑎 𝑎𝑠𝑓𝑎𝑙𝑡𝑜 𝐴 𝐵 𝐶 Siendo: 𝐺𝑠𝑏+𝐺𝑠𝑎 - A = , para el agregado grueso 2 𝐺𝑠𝑏+𝐺𝑠𝑎 - B = , para el agregado fino 2 𝐺𝑠𝑏+𝐺𝑠𝑎 - C = , para el filler 2 Donde: - Gsb = Gravedad específica Bulk - Gsa = Gravedad específica aparente 100 • Gmm = 6 47 44.18 2.82 = 2.4183 gr/cm3 + + + 1.017 2.488 2.836 2.85 Vacíos en el agregado grueso en la condición seco-rodillado (VCADRC) GcaƔw−Ɣs VCADRC = ( )*100 GcaƔw Donde: - Ɣs: Peso Unitario de la fracción de agregado grueso en la condición seco-rodillado (Kg/m3) - Ɣw: Peso Unitario del agua (998 Kg/m3) - Gca: Gravedad Específica Bulk del agregado grueso 2.438∗998−1063.60 • VCADRC = ( )*100 = 56.29% 2.438∗998 Vacíos de Agregado Grueso en Mezcla (VCA mezcla); Vacíos en el agregado mineral (VMA) y Porcentaje de Vacíos de aire en Mezclas Compactadas (Va) 𝐺𝑚𝑏 𝐺𝑚𝑏 𝐺𝑚𝑏 VCA mezcla = 100 - ( PCA) ; VMA = 100 - ( PS) y Va = 100 * (1 - ) 𝐺𝑐𝑎 𝐺𝑠𝑏 𝐺𝑚𝑚 Donde: - PS = Porcentaje de agregado en mezcla - PCA = Porcentaje en peso de agregado grueso en mezcla - Gmm = Gravedad específica teórica máxima de la mezcla - Gmb = Gravedad específica bulk de la mezcla - Gsb = Gravedad específica bulk de la combinación de agregados - Gca = Gravedad específica bulk del agregado grueso pág. 165 2.305 • VCA mezcla = 100 - ( *47) = 55.569 2.438 2.305 • VMA = 100 - ( * 91.180) = 19.255 2.603 2.035 • Va = 100 * (1 - ) = 4.686 2.418 a) Análisis de la prueba Se elaboraron 16 especímenes asfálticos en caliente. Para determinar los parámetros volumétricos y cumplieran con lo requerido, se elaboró 16 especímenes con 4 diferentes % de contenido asfáltico, en el cual determinando el % de vacíos de aire (%Va) obtuvimos que el % requerido de asfalto es de 6.59%, por lo cual tomamos el valor de 6.50%; todo según la EG 2013. Tabla N°85. Requerimientos de parámetros volumétricos sin grafito Va (%) VMA (%) Comparación % ASFALTO VCA mezcla OBTENIDO REQUERIDO OBTENIDO MÍN. VCA mezcla VCA drc < VCA drc 6.0% 4.383 4 19.987 17 55.859 56.603 OK 6.5% 4.594 4 21.162 17 56.508 56.603 OK 7.0% 2.906 4 20.770 17 56.291 56.603 OK 7.5% 1.662 4 20.756 17 56.283 56.603 OK Fuente: Elaboración Propia pág. 166 Cálculos para determinar el % grafito óptimo Tabla N°86. Cálculos de la gravedad específica bulk de las mezclas asfálticas - % grafito óptimo FORMATOS PARA LA RECOLECCIÓN DE DATOS UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL TESIS: "ANÁLISIS COMPARATIVO DE LAS PROPIEDADES FISICO-MECÁNICAS DE LA MEZCLA ASFÁLTICA EN CALIENTE PEN 85/100, CON RESPECTO A LA MEZCLA ASFÁLTICA EN CALIENTE PEN 85/100 ADICIONANDO GRAFITO" GRAVEDAD ESPECÍFICA BULK DE MEZCLAS ASFÁLTICAS - % GRAFITO ÓPTIMO BASADO EN LA NORMA AASHTO T166 RESPONSABLES: Kiara Aguilar Esquivel FECHA: 2/03/2021 Cristhian Chauca Quispe LUGAR: Laboratorio PRO&CON SILVER S.C.R.L. MATERIAL: Probetas adicionadas con Grafito, Cusco GRAVEDAD ESPECÍFICA BULK PROMEDIO DE LAS PROBETAS COMPACTADAS % N° WD WSUB WSSD Gmb PORCENTA PESO PESO EN SU PESO AL AIRE GRAVEDAD ESPECÍFICA JE DE PROBETA SUMERGIDO CONDICIÓN SSD (g) BULK DEL ESPECÍMEN GRAFITO (g) EN EL AIRE (g) 1 1206.220 685.000 1209.000 2.302 2 1227.310 696.000 1231.000 2.294 5 3 1203.300 696.000 1205.500 2.362 4 1181.060 686.500 1184.000 2.374 - PROMEDIO 2.333 2.333 1 1205.420 696.000 1208.000 2.354 2 1202.010 685.500 1206.500 2.307 10 3 1182.460 673.500 1188.500 2.296 4 1202.570 689.000 1204.500 2.333 - PROMEDIO 2.323 2.323 1 1221.110 698.000 1223.000 2.326 2 1206.420 683.000 1208.000 2.298 15 3 1211.680 689.000 1216.000 2.299 4 1218.280 687.500 1221.500 2.281 - PROMEDIO 2.301 2.301 1 1207.280 674.500 1210.500 2.252 2 1197.880 680.000 1200.000 2.304 20 3 1203.230 680.000 1206.500 2.285 4 1209.170 683.000 1212.000 2.286 - PROMEDIO 2.282 2.282 Fuente: Elaboración Propia pág. 167 Tabla N°87. Cálculo de la determinación del % de grafito óptimo FORMATOS PARA LA RECOLECCIÓN DE DATOS UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL TESIS: "ANÁLISIS COMPARATIVO DE LAS PROPIEDADES FISICO-MECÁNICAS DE LA MEZCLA ASFÁLTICA EN CALIENTE PEN 85/100, CON RESPECTO A LA MEZCLA ASFÁLTICA EN CALIENTE PEN 85/100 ADICIONANDO GRAFITO" DETERMINACIÓN DE LAS MEZCLAS ASFÁLTICAS - % GRAFITO ÓPTIMO DETERMINACIÓN DEL % DE GRAFITO ÓPTIMO CÁLCULO DE Gmm, VCA mezcla, VCA DCR, VMA y Va: Gsa asfalto = 1.017 A = 2.483831254 Gca = 2.454235317 B = 2.819059345 Gsb = 2.626613586 C = 2.85 % De los agregados según el % de asfalto: 100 93.41 93.41 93.41 93.41 DESCRIPCIÓN MAC 5.0% 10.0% 15.0% 20.0% % Asfalto - 6.591 6.591 6.591 6.591 % Agregado Grueso 50% 46.704 46.704 46.704 46.704 % Agregado Fino 47% 43.902 43.902 43.902 43.902 % Filler 3% 2.802 2.802 2.802 2.802 % De la muestra (Ps) - 90.606 90.606 90.606 90.606 Gmm - 2.390 2.390 2.390 2.390 VCA mezcla - 55.604 55.801 56.209 56.578 VCA D C R - 56.60 56.60 56.60 56.60 VMA - 19.524 19.881 20.621 21.289 Va - 2.388 2.821 3.719 4.528 5.000 4.500 y = 14.59x + 1.842 4.000 14.59 3.500 1.842 3.000 2.500 Reemplazando: 2.000 y = 4 ; entonces: 1.500 1.000 % ÓPT GFT. 14.79095% 0.500 0.000 0.0% 5.0% 10.0% 15.0% 20.0% 25.0% % GRAFITO ÓPTIMO Fuente: Elaboración Propia a) Análisis de la prueba Se elaboraron 16 especímenes asfálticos en caliente. Para determinar los parámetros volumétricos y cumplieran con lo requerido, se elaboró 16 especímenes con 4 diferentes % de grafito en reemplazo del agregado fino, en el cual determinando el % de vacíos de aire (%Va) obtuvimos qué % requerido de grafito es de 14.79%, por lo cual tomamos el valor de 15.0%; todo según la EG 2013. pág. 168 % VACÍOS DE AIRE Tabla N°88. Requerimientos de parámetros volumétricos con grafito Va (%) VMA (%) Comparación % GRAFITO VCA mezcla OBTENIDO REQUERIDO OBTENIDO MÍN. VCA mezcla VCA drc < VCA drc 5.0% 2.388 4 19.524 17 55.604 56.603 OK 10.0% 2.821 4 19.881 17 55.801 56.603 OK 15.0% 3.719 4 20.621 17 56.209 56.603 OK 20.0% 4.528 4 21.289 17 56.578 56.603 OK Fuente: Elaboración Propia 3.6.2.2. Ensayo de estabilidad y flujo Marshall Tabla N°89. Cálculo de ensayo de estabilidad y flujo Marshall para especímenes sin grafito FORMATOS PARA LA RECOLECCIÓN DE DATOS UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL TESIS: "ANÁLISIS COMPARATIVO DE LAS PROPIEDADES FISICO-MECÁNICAS DE LA MEZCLA ASFÁLTICA EN CALIENTE PEN 85/100, CON RESPECTO A LA MEZCLA ASFÁLTICA EN CALIENTE PEN 85/100 ADICIONANDO GRAFITO" ENSAYO DE ESTABILIDAD Y FLUJO MARSHALL BASADO EN LA NORMA MTC E 504 RESPONSABLES: Kiara Aguilar Esquivel FECHA: 2/03/2021 Cristhian Chauca Quispe LUGAR: Laboratorio PRO&CON SILVER S.C.R.L. MATERIAL: Probetas sin Grafito, Cusco ESTABILIDAD Y FLUJO DE MEZCLAS ASFÁLTICAS SIN GRAFITO ESTABILIDAD Y FLUJO MARSHALL ESTABILIDAD ESTABILIDAD ALTURA APROXIMADA FLUJO PROBETA FLUJO MARSHALL CORREGIDA PROMEDIO DEL ESPECIMEN PROMEDIO N° kN cm mm mm 1 20.660 6.611 3.550 2 15.610 6.579 3.650 16.518 3.703 3 15.110 6.706 3.660 4 14.690 6.732 3.950 C.A. ESPECIFICACIO NES CUMPLE/NO CONSIDERACIÓN UNIDAD 6.50% EG - 2013 CUMPLE Estabilidad Corregida Promedio kN 16.518 Míinimo 8.15 kN CUMPLE Flujo Promedio mm 3.703 8 - 14 NO CUMPLE Relación Estabilidad/Flujo kg/cm 4461.175 1700.00 - 4000.00 NO CUMPLE Fuente: Elaboración Propia pág. 169 FLUJO Y ESTABILI DAD MARSHA LL Tabla N°90. Cálculo de ensayo de estabilidad y flujo Marshall para especímenes con grafito FORMATOS PARA LA RECOLECCIÓN DE DATOS UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL TESIS: "ANÁLISIS COMPARATIVO DE LAS PROPIEDADES FISICO-MECÁNICAS DE LA MEZCLA ASFÁLTICA EN CALIENTE PEN 85/100, CON RESPECTO A LA MEZCLA ASFÁLTICA EN CALIENTE PEN 85/100 ADICIONANDO GRAFITO" ENSAYO DE ESTABILIDAD Y FLUJO MARSHALL BASADO EN LA NORMA MTC E 504 RESPONSABLES: Kiara Aguilar Esquivel FECHA: 09/03/2021 Cristhian Chauca Quispe LUGAR: Laboratorio PRO&CON SILVER S.C.R.L. MATERIAL: Probetas con Grafito, Cusco ESTABILIDAD Y FLUJO DE MEZCLAS ASFÁLTICAS CON GRAFITO ESTABILIDAD Y FLUJO MARSHALL ESTABILIDAD ESTABILIDAD ALTURA APROXIMADA FLUJO PROBETA FLUJO MARSHALL CORREGIDA PROMEDIO DEL ESPECIMEN PROMEDIO N° kN cm mm mm 1 13.210 6.425 5.460 2 11.090 6.361 5.770 12.628 5.610 3 15.110 6.567 5.110 4 11.100 6.453 6.100 C.G. ESPECIFICACIONES CUMPLE/N CONSIDERACIÓN UNIDAD 15.0% EG - 2013 O CUMPLE Estabilidad Corregida Promedio kN 12.628 Mínimo 8.15 kN CUMPLE Flujo Promedio mm 5.610 8 - 14 NO CUMPLE Relación Estabilidad/Flujo kg/cm 2250.891 1700.00 - 4000.00 CUMPLE Fuente: Elaboración Propia E1 + E2 + E3 + E4 • Promedio de la Estabilidad: PrE. = 4 20.660 + 15.610 + 15.110 + 14.690 - PrE. = = 16.518 kN 4 F1 + F2 + F3 + F4 • Promedio de Flujo: PrF. = 4 3.550 + 3.650 + 3.660 + 3.950 - PrF. = = 3.703 mm 4 𝐸𝑆𝑇𝐴𝐵𝐼𝐿𝐼𝐷𝐴𝐷 16.518 • Relación Estabilidad/Flujo: = = 4461175 kg/cm 𝐹𝐿𝑈𝐽𝑂 3.703 Análisis de la prueba Se elaboraron 4 especímenes asfálticos sin grafito y con grafito (8 en total), con un contenido de asfalto de 6.50% (% de asfalto óptimo) y con grafito de 15.0% (% de grafito óptimo); y los valores obtenidos para el ensayo de estabilidad y flujo Marshall en ambos cumplen con el mínimo valor requerido para estabilidad, sin embargo, en el valor requerido para el Flujo y la relación Estabilidad/Flujo no cumplen con el requerimiento de calidad de mezclas asfálticas de la EG 2013. pág. 170 FLUJO Y ESTABILID AD MARSHAL L 3.6.2.3. Ensayo de Cántabro a) Procedimiento o cálculo de la prueba % Perdida al desgaste = 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝐼𝑛𝑐𝑖𝑎𝑙 P1 −𝑃𝑒𝑠𝑜 𝐹𝑖𝑛𝑎𝑙 /𝑃𝑒𝑠𝑜 𝐼𝑛𝑐𝑖𝑎𝑙 P1 % Perdida al desgaste = 1200.02 – 1035.72 = 4.53 % Luego realizamos un promedio para obtener % de pérdida pro desgaste final para ambos casos. b) Diagramas, tablas Tabla N°91. Cálculo de ensayo de cántabro o pérdida por desgaste FORMATOS PARA LA RECOLECCIÓN DE DATOS UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL TESIS: "ANÁLISIS COMPARATIVO DE LAS PROPIEDADES FISICO-MECÁNICAS DE LA MEZCLA ASFÁLTICA EN CALIENTE PEN 85/100, CON RESPECTO A LA MEZCLA ASFÁLTICA EN CALIENTE PEN 85/100 ADICIONANDO GRAFITO" ENSAYO DE CÁNTABRO BASADO EN LA NORMA MTC E 515 RESPONSABLES: Kiara Aguilar Esquivel FECHA: 02/03/2021 - 09/03/2021 Cristhian Chauca Quispe LUGAR: Laboratorio PRO&CON SILVER S.C.R.L. MATERIAL: Probetas sin/con Grafito, Cusco ADICIONANT PESO PESO PÉRDIDA POR PROMEDI PROBETA CA % E INICIAL FINAL DESGASTE (%) O (%) M-1 1200.2 1035.72 4.704 M-2 1223.77 1154.59 4.653 6.5 CON GRAFITO 4.5345 M-3 1216.06 1165.13 4.188 M-4 1216.68 1160.8 4.593 M-1 1245 1193.77 4.115 M-2 1207.13 1137.23 5.791 6.5 SIN GRAFITO 4.68475 M-3 1219.43 1168.77 4.154 M-4 1223.85 1166.59 4.679 Fuente: Elaboración Propia c) Análisis de la prueba Se elaboraron 6 especímenes asfálticos sin grafito y 6 con grafito (12 en total), con un contenido de asfalto de 6.50% (% de asfalto óptimo) y con grafito de 15.0% (% de grafito óptimo); y los valores obtenidos para el ensayo Cántabro cumplen con el requerimiento de calidad de mezclas asfálticas de la EG 2013. 3.6.2.4. Ensayo de resistencia de mezclas asfálticas compactadas al daño inducido por humedad a) Procedimiento o cálculo de la prueba pág. 171 ∅1 Volumen del Espécimen = π * h1 * ( )^2 2 Donde: h1 = Altura del espécimen ∅1= Diámetro del espécimen 101.63 - Volumen del Espécimen = π * 66.30 * ( )^2 = 537.83 cm3 2 Pa ∗ E Volumen de vacíos de aire (Va) = 100 Donde: Pa = Vacíos de aire en porcentaje E = Volumen del espécimen en centímetros cúbicos 0.04 ∗ 537.83 - Va = = 21.51 cm3 100 Volumen absorbido de agua (J’) = B’ – A’ Donde: B’ = Peso del espécimen saturado con superficie seca después de la saturación parcial al vacío, g A’ = Peso del espécimen seco en el aire, g - J’ = 1248.65 – 1231.7 = 16.95 cm3 100 ∗ J’ Grado de saturación (S’) = 𝑉𝑎 100 ∗ 16.95 - S’ = = 78.79 % 21.51 200 ∗ P • Esfuerzo a tensión kPa, St = 3.141592∗(𝑡)∗(𝐷) Donde: P = Carga máxima, N t = Espesor del espécimen, mm D = Diámetro del espécimen, mm 200 ∗ 44930 - St = = 428.00 kPa 3.141592∗(66.30)∗(101.63) S2 • Razón del Esfuerzo a Tensión (TSR) = 𝑆1 Donde: pág. 172 S1 = Promedio del esfuerzo a la tensión del subgrupo seco, KPa; y S2 = Promedio del esfuerzo a la tensión del subgrupo acondicionado, KPa. 410.60 - TSR = = 55.76 % 228.96 b) Diagramas, tablas pág. 173 Tabla N°92. Cálculo de ensayo de resistencia de mezclas asfálticas compactadas al daño inducido por humedad FORMATOS PARA LA RECOLECCIÓN DE DATOS UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL TESIS: "ANÁLISIS COMPARATIVO DE LAS PROPIEDADES FISICO-MECÁNICAS DE LA MEZCLA ASFÁLTICA EN CALIENTE PEN 85/100, CON RESPECTO A LA MEZCLA ASFÁLTICA EN CALIENTE PEN 85/100 ADICIONANDO GRAFITO" RESISTENCIA DE MEZCLAS ASFÁLTICAS COMPACTADAS AL DAÑO INDUCIDO POR HUMEDAD BASADO EN LA NORMA MTC E 522 RESPONSABLES: Kiara Aguilar Esquivel FECHA: 11/03/2021 Cristhian Chauca Quispe LUGAR: Laboratorio PRO&CON SILVER S.C.R.L. MATERIAL: Probetas con y sin Grafito, Cusco ENSAYO DE TRACCIÓN INDIRECTA PARA MEZCLAS ASFÁLTICAS CON Y SIN GRAFITO DESCRIPCIÓN M1 M2 M3 M4 M5 M6 M7 M8 M9 M10 M11 M12 Vacios de Aire en Porcentaje 4.00% 4.00% 4.00% 4.00% 4.00% 4.00% 4.00% 4.00% 4.00% 4.00% 4.00% 4.00% Altura de la Briqueta (mm) 66.30 64.27 65.05 63.35 64.67 65.98 64.50 63.41 64.77 64.51 66.39 69.17 Diámetro de la Briqueta (mm) 101.63 103.66 103.00 103.38 102.93 101.73 103.02 103.39 102.93 103.19 101.60 101.55 Volumen del Especimen (cm3) 537.83 542.40 542.02 531.75 538.12 536.29 537.64 532.36 538.95 539.50 538.24 560.23 Volumen de Vacios de Aire (cm3) 21.51 21.70 21.68 21.27 21.52 21.45 21.51 21.29 21.56 21.58 21.53 22.41 Muestra Acondicionado en Seco Muestra Acondicionado en Humedo DESCRIPCIÓN M4 M5 M6 M10 M11 M12 Peso de la Briqueta SS (g) 1231.7 1213.34 1205.56 1222.37 1225.39 1218.91 Peso de la Briqueta Su (g) 1248.65 1230.46 1222.14 1238.21 1241.21 1235.58 Volumen Absorbido de Agua (cm3) 16.95 17.12 16.58 15.84 15.82 16.67 Grado de Saturacion (%) 78.79 78.91 76.47 74.47 73.50 77.71 Sin Grafito Sin Grafito Con Grafito Con Grafito BRIQUETAS ACONDICIONADAS EN BRIQUETAS ACONDICIONADAS EN BRIQUETAS ACONDICIONADAS EN DESCRIPCIÓN BRIQUETAS ACONDICIONADAS EN SECO HÚMEDO SECO HÚMEDO M1 M2 M3 M4 M5 M6 M7 M8 M9 M10 M11 M12 Carga Maxima (N) 44930 41500 42170 23340 24960 22740 38970 43840 43640 22530 29210 31750 Daño por Humedad 1 0 1 2 1 2 0 0 0 0 0 0 Altura de la Briqueta (mm) 66.30 64.27 65.05 63.35 64.67 65.98 64.50 63.41 64.77 64.51 66.39 69.17 Diametro de la Briqueta (mm) 101.63 103.66 103.00 103.38 102.93 101.73 103.02 103.39 102.93 103.19 101.60 101.55 Esfuerzo a la Tension (kPa) St 428.00 399.83 403.98 228.75 240.68 217.46 376.44 429.22 420.16 217.24 277.96 290.13 Esfuerzo a la Tension (kPa) St Promedio 410.60 228.96 408.60 261.78 Razon de Esfuerzo a Tension TSR 55.76% 64.07% 55.76% 64.07% Fuente: Elaboración Propia pág. 174 c) Análisis de la prueba Se elaboraron 6 especímenes asfálticos sin grafito y con grafito (12 en total), con un contenido de asfalto de 6.50% (% de asfalto óptimo) y con grafito de 15.0% (% de grafito óptimo); y los valores obtenidos para %TSR del ensayo de Resistencia de Mezclas asfálticas compactadas al daño inducido por humedad no cumplen con el requerimiento de calidad de mezclas asfálticas de la EG 2013. Capítulo IV: Resultados 4.1. Control de calidad de los agregados de las mezclas asfálticas en caliente PEN 85/100 4.1.1. Control de calidad del agregado grueso a) Tabla de resultados Tabla N°93. Resultados del control de calidad del agregado grueso AGREGADO GRUESO REQUERIMIENTOS ENSAYO NORMA AGREGADOS RESULTADOS ANÁLISIS EG 2013 Abrasión Los Ángeles; AASHTO T 96 1/2" 18.67% CUMPLE 35% máx. Pérdida (%) MTC E 207 3/4" 28.82% CUMPLE Partículas chatas y ASTM D 4791 1/2" 2.83% CUMPLE 10% máx. alargadas; (%) MTC E 223 3/4" 1.57% CUMPLE 1/2" 99.81% CUMPLE 90% mín ASTM D 5821 3/4" 99.57% CUMPLE Caras fracturadas; (%) MTC E 210 1/2" 96.77% CUMPLE 70% mín 3/4" 94.14% CUMPLE AASHTO T 104 1/2" 0.94% CUMPLE Absorción; (%) 1,0% máx. MTC E 206 3/4" 0.98% CUMPLE Durabilidad (al Sulfato AASHTO T 104 Combinación 14.36% 15% máx. CUMPLE de Magnesio); (%) MTC E 209 1/2" - 3/4" Fuente: Elaboración Propia b) Análisis de resultados de la tabla Los resultados de los ensayos de laboratorio para determinar el control de calidad de los agregados gruesos 3/4” y ½” de Huambutio y Caicay respectivamente, cumplen satisfactoriamente con los requisitos de calidad para el Agregado Grueso según la EG 2013. c) Resultados y análisis de cada ensayo para control de calidad de Agregados Gruesos pág. 175 Figura N°64. Resultado del ensayo de abrasión de los ángeles Fuente: Elaboración Propia Análisis En el ensayo de abrasión de los Ángeles para los agregados gruesos, 3/4” y 1/2”, es de 28.82% y 18.67% respectivamente, tomando en cuenta EG 2013, ambos cumplen con el requerimeinto que es 35% máx. Figura N°65. Resultado del ensayo de partículas chatas y alargadas Fuente: Elaboración Propia Análisis El resultado del ensayo para determinar el porcentaje de particulas chatas y alargadas, 3/4” y 1/2”, es de 1.57% y 2.83% respectivamente, por ende, ambos cumplen con el requerimiento de ensayo de la EG 2013 que es de 10% máx. pág. 176 Figura N°66. Resultado del ensayo de caras Fracturadas - Una cara Fuente: Elaboración Propia Análisis El resultado del ensayo para determinar el porcentaje de caras fracturada del agregado grueso, 3/4” y 1/2”, para una o más caras, es de 99.57% y 99.81% respectivamente, por ende, ambos cumplen con el requerimiento de ensayo de la EG 2013 que es de 90% mín. Figura N°67. Resultado del ensayo de caras fracturadas - Dos caras Fuente: Elaboración Propia Análisis El resultado del ensayo para determinar el porcentaje de caras fracturada del agregado grueso, 3/4” y 1/2”, para una o más caras, es de 94.14% y 96.77% respectivamente, por ende, ambos cumplen con el requerimiento de ensayo de la EG 2013 que es de 70% mín. pág. 177 Figura N°68. Resultado del ensayo de absorción Fuente: Elaboración Propia Análisis El resultado del ensayo para determinar el porcentaje de Absorción para el agregado grueso de 3/4” es de 0.94% y agregado grueso de ½” es de 0.98% respectivamente, ambos cumplen con el requerimiento de ensayo de la EG 2013 que es de 1.00% máx. Figura N°69. Resultado del ensayo de durabilidad al sulfato de magnesio grueso Fuente: Elaboración Propia Análisis El resultado del ensayo para determinar el porcentaje de durabilidad al sulfato de magnesio de agregado grueso es de 2.38%, que cumple con el requerimiento de ensayo de la EG 2013 que es de 15% máx. pág. 178 4.1.2. Control de calidad del agregado fino a) Tabla de resultados Tabla N°94. Resultados del control de calidad del agregado fino AGREGADO FINO REQUERIMIENTOS ENSAYO NORMA AGREGADOS RESULTADOS ANÁLISIS EG 2013 AASHTO T 104 Arena Triturada 0.50% CUMPLE Absorción; (%) 0.5% máx. MTC E 206 Arena Lavada 0.50% CUMPLE AASHTO T 89 Combinación AT Límite Líquido; (%) 20.31% 25% máx. CUMPLE MTC E 110 - AL Indice de Plasticidad; AASHTO T 90 Combinación AT NP NP CUMPLE (%) MTC E 111 - AL Combinación AT Angularidad; (%) MTC E 222 49.22% 40 % mín. CUMPLE - AL Durabilidad (al Sulfato AASHTO T 104 Combinación AT 2.38% 18% máx. CUMPLE de Magnesio); (%) MTC E 209 - AL Fuente: Elaboración Propia b) Análisis de resultados de la tabla Los resultados de los ensayos de laboratorio para determinar el control de calidad de los agregados finos, arena triturada y arena lavada, de la planta asfáltica de Caicay, cumplen satisfactoriamente con los requisitos de calidad para el agregado fino según la EG 2013. c) Resultados y análisis de cada ensayo para control de calidad de Agregados Finos Figura N°70. Resultado del ensayo de absorción Fuente: Elaboración Propia Análisis El resultado del ensayo de Absorción de Finos, Arena Triturada es de 0.495 % y Arena Lavada 0.497% que ambos cumplen con el requerimiento de ensayo de la EG 2013 que es de 0.5% máx. pág. 179 Figura N°71. Resultado del ensayo de límite líquido Fuente: Elaboración Propia Análisis En el ensayo de Límites de Consistencia, el resultado para el Limite Liquido es de 20.31 %, el cual cumple con el requerimiento de ensayo que es de 25% máximo. En cuanto al Índice de Plasticidad, no se pudo realizar el ensayo por lo tanto No Presenta Plasticidad (NP), ambos resultados cumplen con la EG 2013. Figura N°72. Resultado del ensayo de angularidad de finos Fuente: Elaboración Propia Análisis El resultado del ensayo de Angularidad de Finos es de 49.22 %, el cual cumple con el requerimiento de ensayo de la EG 2013 que es de 40% mínimo. pág. 180 Figura N°73. Resultado del ensayo de durabilidad al sulfato de magnesio finos Fuente: Elaboración Propia Análisis El resultado del ensayo de Durabilidad al Sulfato de Magnesio de Finos es de 14.36%, el cual cumple con el requerimiento de ensayo de la EG 2013 que es de 18% máximo. 4.2. Control de Calidad de las Mezclas Asfálticas en Caliente PEN 85/100 4.2.1. Diseño de las Mezclas Asfálticas en Caliente PEN 85/100 Figura N°74. Resultado de la mezcla asfáltica según MAC Fuente: Elaboración Propia pág. 181 Análisis Para la selección de los porcentajes se eligió considerar los parámetros del MAC que se muestra en la figura Nº74, para obtener una curva dentro de los parámetros, por lo cual se tiene la siguiente tabla: Tabla N°95. Resultado del Mezcla Asfáltica según MAC GRAVA ARENA FILLER MEZCLA AGREGADOS 3/4" 1/2" TRIT LAVAD Cemento 50% 47% 3% PROPORCIONES 15.0% 35.0% 37.0% 10.0% 3.0% 100.0% Fuente: Elaboración Propia 4.2.1.1. Contenido de asfalto óptimo a) Resultados del contenido de asfalto óptimo Figura N°75. % de Vacíos (%Va) en función del % de asfalto en la mezcla Fuente: Elaboración Propia b) Análisis del resultado Para la selección del contenido de asfalto óptimo se evaluaron contenidos de asfalto a 6.0%, 6.5%, 7.0% y 7.5% además de que se buscó que cumpla con un valor de %Va~4 el cual mediante una línea de tendencia se determinó la ecuación “y = -197.14x + 16.994” que reemplazando obtuvimos el valor de 6.59% de Asfalto por lo que se asumió el valor de 6.5% como valor de contenido óptimo de asfalto; además de que cumple con los requerimientos de elección de la gradación óptima para un valor de %Va~4, un valor de %VMA ≥ 17% y un valor de VCAMEZCLA < VCADRC Tabla N°96. Requerimientos de parámetros volumétricos sin grafito Va (%) VMA (%) Comparación % ASFALTO VCA mezcla OBTENIDO REQUERIDO OBTENIDO MÍN. VCA mezcla VCA drc < VCA drc 6.5% 4.594 4 21.162 17 56.508 56.603 OK Fuente: Elaboración Propia pág. 182 4.2.1.2. Contenido de grafito óptimo c) Resultados del contenido de asfalto óptimo Figura N°76. % de Vacíos (%Va) en función del % de grafito en la mezcla Fuente: Elaboración Propia d) Análisis del resultado Para la selección del contenido de asfalto óptimo se evaluaron contenidos de grafito a 5.0%, 10.0%, 15.0% y 20.0% además de que se buscó que cumpla con un valor de %Va~4 el cual mediante una línea de tendencia se determinó la ecuación “y = 14.59x + 1.842” que reemplazando obtuvimos el valor de 14.79% de Asfalto por lo que se asumió el valor de 15.0% como valor de contenido óptimo de asfalto; además de cumplir con los requerimientos de elección de la gradación óptima para un valor de %Va~4, un valor de %VMA ≥ 17% y un valor de VCAMEZCLA < VCADRC Tabla N°97. Requerimientos de parámetros volumétricos con grafito Va (%) VMA (%) Comparación % GRAFITO VCA mezcla OBTENIDO REQUERIDO OBTENIDO MÍN. VCA mezcla VCA drc < VCA drc 15.0% 3.719 4 20.621 17 56.209 56.603 OK Fuente: Elaboración Propia 4.2.2. Propiedades Físico-Mecánicas 4.2.2.1. Parámetros Volumétricos a) Resultados de Parámetros Volumétricos pág. 183 Figura N°77. Va de Mezclas asfálticas en caliente Fuente: Elaboración Propia Análisis del resultado Los % Va de Mezclas Asfálticas en Caliente PEN 85/100 sin grafito y con grafito son 4.5936% y 3.719% respectivamente, estos valores quedan próximos al % Va Óptimo de 4%. Figura N°78. VMA de Mezclas asfálticas en caliente Fuente: Elaboración Propia Análisis del resultado Los % VMA de Mezclas Asfálticas en Caliente PEN 85/100 sin grafito y con grafito son 21.1619% y 20.621% respectivamente, estos valores se aproximan entre ellos, y cumplen con %VMA ≥ 17%; no obstante, la mezcla asfáltica sin grafito es mejor. pág. 184 Figura N°79. VCAmezcla Mezclas asfálticas en caliente Fuente: Elaboración Propia Análisis del resultado Los % VCAmezcla de Mezclas Asfálticas en Caliente PEN 85/100 sin grafito y con grafito son 56.5075% y 56.209% respectivamente, estos valores se aproximan entre ellos y son menores al valor de VCADRC = 56.60%; no obstante, la mezcla asfáltica con grafito es mejor. 4.2.2.2. Estabilidad y flujo Marshall a) Resultados de estabilidad y flujo Marshall Figura N°80. Estabilidad Marshall de mezclas asfálticas en caliente Fuente: Elaboración Propia pág. 185 Análisis del resultado La Estabilidad Marshall de las Mezclas Asfálticas en Caliente con grafito y sin grafito tienen como resultados 16.518 kN y 12.628 kN y estos resultados cumplen con la estabilidad mínima requerida de 8.15 kN según la EG 2013. Figura N°81. Flujo Marshall de mezclas asfálticas en caliente Fuente: Elaboración Propia Análisis del resultado El Flujo Marshall de las Mezclas Asfálticas en Caliente con grafito y sin grafito tienen como resultados de 3.703 mm y 5.610 mm, los cuales no están dentro del rango. 4.2.2.3.Ensayo de cántabro pérdida por desgaste Figura N°82. Ensayo de cántabro pérdida por desgaste Fuente: Elaboración Propia pág. 186 Análisis del resultado Cántabro Perdida por Desgaste de las Mezclas Asfálticas en Caliente con grafito y sin grafito tienen como resultados de 4.53% con grafito y 4.68% sin grafito, los cuales están por debajo de los 25% máx. 4.2.2.4. Resistencia de mezclas asfálticas compactadas al daño inducido por humedad a) Resultados de resistencia de mezclas asfálticas compactadas al daño inducido por humedad Figura N°83. Razón del esfuerzo a tensión (TSR) de mezclas asfálticas en caliente Fuente: Elaboración Propia Análisis del resultado La razón del esfuerzo a tensión (TSR) de las mezclas asfálticas en caliente con grafito y sin grafito salen 55.76% y 64.07% respectivamente, ambos sin llegar a superar el mínimo de 80%. Tabla N°98. Propiedades físico-mecánicas de mezclas asfálticas en caliente PEN 85/100 PROPIEDADES FÍSICO - MECÁNICAS ¿RESULTADO ENSAYO MÉTODO DESCRIPCIÓN ESPECIFICACIÓN SIN GRAFITO CON GRAFITO SIMILAR? % Va 4.59% 3.72% NO Parámetros AASHTO T 166 % de Vacíos % VMA 21.16% 20.62% NO Volumétricos AASHTO T 19 % VCA mezcla 56.51% 56.21% SÍ Estabilidad y MTC E 504 Estabilidad (kN) 16.5175 12.6275 NO Estabilidad y Flujo Flujo ASTM D 1559 Flujo (mm) 3.7025 5.61 NO (%) Resistencia al Cántabro MTC E 515 % Desgaste 4.53% 4.68% SÍ Desgaste Daño MTC E 522 Razón del Esfuerzo Inducido por %TSR 55.76% 64.07% NO AASHTO T 283 a Tensión Humedad Fuente: Elaboración Propia pág. 187 4.2.2.5. Análisis de costo Unitario Tabla N°99. Análisis de Precio Unitario de mezclas asfálticas en caliente PEN 85/100 sin grafito MECÁNICAS DE LA MEZCLA ASFÁLTICA EN CALIENTE PEN 85/100 SIN GRAFITO RENDIMIENTO M2/DIA MO 1800 MQ 1800 COSTO UNITARIO M2 36.37 CODIGO Descripcion Recursos Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S/. Parcial 1111 Mano de obra 1112 OPERARIO HH 8 0.0356 5.38 0.19 1113 OFICIAL HH 6 0.0267 4.57 0.12 1114 PEON HH 12 0.0533 3.28 0.17 0.49 1116 MATERIAL 1117 ARENA FINA m3 0.0160 110.00 1.76 1118 FILLER kg 1.2000 0.90 1.08 1119 PIEDRA CHANCADA DE 3/4 Y 1/2 m3 0.0300 70.00 2.10 1120 CEMENTO ASFALTICO 85/100 gal 2.2000 7.50 16.50 21.44 Equipos 1121 HERRMAIENTAS MANUALES %MO 5.0000 0.50 0.03 1122 CAMION VOLQUETE 15m3 hm 4 0.0178 130.00 2.31 1123 CAMPRESORA NEUMATICO AUTOMATICO hm 0.5 0.0022 120.00 0.27 1124 RODILLO NEUMATICO AUTOPROPULSADO 81-100hp hm 1 0.0044 150.00 0.67 1125 RODILLO TANDEN AUTOPROPULSADO 58-70HP hm 1 0.0044 155.00 0.69 1126 COMPACTOR VIBRADOTIRO TOPO PLANCHA 7HP hm 1 0.0044 12.00 0.05 1127 CARGADOR SOBRE LLANTAS hm 1 0.0044 165.00 0.73 1128 PAVIEMENTADORA SOBRE ORUGA 69HP 10-16 hm 1 0.0044 180.00 0.80 1129 PLANTA ASFALTO EN CLAIENTE 60-115TON/H hm 1 0.0044 2000.00 8.89 14.44 Fuente: Elaboración Propia Tabla N°100. Análisis de Precio Unitario de mezclas asfálticas en caliente PEN 85/100 con grafito MECÁNICAS DE LA MEZCLA ASFÁLTICA EN CALIENTE PEN 85/100 CON GRAFITO RENDIMIENTO M2/DIA MO 1800 MQ 1800 COSTO UNITARIO M2 43.08 CODIGO Descripcion Recursos Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S/. Parcial 1111 Mano de obra 1112 OPERARIO HH 8 0.0356 5.38 0.19 1113 OFICIAL HH 6 0.0267 4.57 0.12 1114 PEON HH 12 0.0533 3.28 0.17 0.49 1116 MATERIAL 1117 ARENA FINA m3 0.0159 110.00 1.75 GRAFITO kg 2.2400 3.00 6.72 1118 FILLER kg 1.2000 0.90 1.08 1119 PIEDRA CHANCADA DE 3/4 Y 1/2 m3 0.0300 70.00 2.10 1120 CEMENTO ASFALTICO 85/100 gal 2.2000 7.50 16.50 28.149 Equipos 1121 HERRMAIENTAS MANUALES %MO 5.0000 0.50 0.03 1122 CAMION VOLQUETE 15m3 hm 4 0.0178 130.00 2.31 1123 CAMPRESORA NEUMATICO AUTOMATICO hm 0.5 0.0022 120.00 0.27 1124 RODILLO NEUMATICO AUTOPROPULSADO 81-100hp hm 1 0.0044 150.00 0.67 1125 RODILLO TANDEN AUTOPROPULSADO 58-70HP hm 1 0.0044 155.00 0.69 1126 COMPACTOR VIBRADOTIRO TOPO PLANCHA 7HP hm 1 0.0044 12.00 0.05 1127 CARGADOR SOBRE LLANTAS hm 1 0.0044 165.00 0.73 1128 PAVIEMENTADORA SOBRE ORUGA 69HP 10-16 hm 1 0.0044 180.00 0.80 1129 PLANTA ASFALTO EN CLAIENTE 60-115TON/H hm 1 0.0044 2000.00 8.89 14.44 Fuente: Elaboración Propia pág. 188 El análisis comparativo de precio unitario de una mezcla asfáltica en caliente PEN 85/100, con respecto a la mezcla asfáltica en caliente PEN 85/100 adicionando grafito, se observa en las tablas que el pavimento asfáltico con grafito tiene S/6.42 por encima del pavimento asfáltico tradicional, concluyendo así que el grafito no se recomendaría como agente en la mezcla del pavimento asfáltico. Capítulo V: Discusión a) Contraste de resultados con referentes del marco teórico Discusión N°01: ¿Cómo garantizamos el control de calidad de los agregados para la elaboración de los especímenes Mezcla Asfáltica en Caliente? Con base en la Norma EG 2013 y el Manual de Ensayo de Materiales del MTC, como parte de un manual de usuario vial establecido bajo el Reglamento de Infraestructura Vial Nacional aprobado por D.S. N° 03 2008MTC ajustado, aplicado en nuestro país y que rige al Control del desarrollo de este proyecto, comprobamos que el agregado puede cumplir con los parámetros y estándares de calidad establecidos. Discusión N°02: ¿Por qué se eligió el agregado grueso ½”, el agregado fino de la cantera Caicay y por qué el agregado grueso ¾” de Huambutio Cusco? Estos materiales son utilizados por la Planta de COPESCO para la elaboración de asfalto por lo que garantizan sus calidades ya que pasan por estándares de calidad antes de su elaboración. La de Huambutio por su accesibilidad en tiempos de Pandemia y que este material es utilizado para la elevación de concreto armado en otras obras civiles de la Ciudad del Cusco. Discusión N°03: ¿Porque se utilizó al grafito como agregado fino, sabiendo que dentro de sus propiedades físicas su dureza en la escala de Mohs es de 2 a 1? Se utilizó el grafito para aprovechar sus demás calidades como su resistencia a la temperatura y conductividad eléctrica. También su impermeabilidad frente al agua su resistencia al desgaste sin alterar la resistencia de la mezcla asfáltica en caliente convencional. Así contribuyendo con el desarrollo de carreteras inteligentes. b) Interpretación de los resultados encontrados en la investigación Discusión N°04: ¿Cómo determinar el porcentaje óptimo de grafito a añadir a la mezcla en caliente? pág. 189 El grafito, es el carbón en sí, este tiene la propiedad de añadir impermeabilidad, resistencia, conductividad; es por ello que se determinó el 14.79% de grafito por lo tanto se tomó el valor más aproximado del 15%, por medio de parámetros volumétricos que se otorga al 4% de volumen de vacío que se utilizó para los ensayos de propiedades físico mecánicas. Discusión N°05: ¿Por qué la temperatura de 18,1 °C y 17 horas se considera una prueba de daño inducido por humedad? Debido a que el Manual de Ensayos de Materiales MTC E 522 establece el parámetro de temperatura 18°C ± 3º C por un mínimo de 16 horas, considerando el trasporte de los especímenes para no alterar su temperatura. Discusión N°06: ¿En el procedimiento de la mezcla del concreto asfaltico, considera una temperatura mínima de 135 °C? Se considero las temperaturas del Manual de Ensayo de Materiales del MTC. “El calentamiento durará lo suficiente como para obtener la temperatura deseada. Si la temperatura de compactación para una mezcla específica no se conoce, la experiencia ha mostrado que estas mezclas serán compactadas una temperatura entre 120 ºC a 135 ºC.” temperatura de mezcla establecida en 6.1.2 .3 (MTC, 2016) Por otro lado, el fabricante de la mezcla bituminosa recomendó utilizar una temperatura no menor de 135 ºC. c) Comentario de la demostración de la hipótesis Discusión N°06: ¿Por qué solo el agregado fino es diferente en la preparación de la mezcla asfáltica en caliente? Se determinó utilizar el grafito ya que es un material similar en granulometría al agregado fino que es la arena, en diferentes porcentajes cómo se observa en los ensayos. Discusión N°07: ¿Cuál es la prueba más típica para mezclas asfálticas que se puede realizar durante esta investigación? El ensayo más representativo para este tipo de mezclas asfálticas es el ensayo de estabilidad y flujo debido a que estas mezclas asfálticas tienen 15% grafito en comparación a otras mezclas, por tal motivo es necesario el uso la máquina para pruebas de estabilidad Marshall, por ello este ensayo nos permite saber si con contenido óptimo de grafito obtenemos un mejor espécimen de lo habitual. La prueba más típica para este tipo de mezcla asfáltica es la prueba de estabilidad y flujo, nuestros especímenes tienen un 15% más de grafito que otras, pág. 190 por esta razón es necesario utilizar el equipo de estabilidad Marshall, por lo que esta prueba nos permite saber si con el contenido óptimo de grafito que obtenemos es mejor de lo habitual. d) Aporte de la investigación Discusión N°8: ¿Cuáles son los aportes de esta investigación? Con nuestro resultado tenemos un antecedente del grafito en Mezcla Asfáltica en Caliente además el grafito solo des descompone a más 600°C que lo hace trabajable con MAC se podría utilizar el diseño de este proyecto para transito ligero o parqueaderos, por otro lado, viendo la experiencia de esta tesis podría trabajarse en un futuro los especímenes utilizando grafeno (a nivel molecular). e) Incorporación nuevos temas que surjan durante el proceso de investigación que no estén contemplados en el objetivo de investigación Discusión N°09: ¿Cómo es el comportamiento del grafito en el proceso de mezclado? Durante el proceso de mezclado se ha observado que cuando se emplea el grafito en función a la arena (todo lo que retiene la malla #200), se obtiene buenos resultados debido a que ocurre una correcta homogenización a la hora del mezclado con los demás agregados por sus propiedades polvorosas, lo que facilitará la uniformidad en toda la mezcla, además este mineral no presenta cambios cuando se le aplica la temperatura de mezclado 135 ºC. Discusión N°10: ¿Por qué el grafito mantiene carga máxima y mejora el agarre en lo neumáticos, impermeabiliza? Debido a sus enlaces moleculares que permiten mantener la unión de los agregados y el agarre en lo neumáticos ya que este es un material que se expande cuando se le enfría y se encoje cuando se pone tibio. GLOSARIO • GRADACIÓN. - La disposición u orden de algo en grados sucesivos, ascendentes o descendentes. • AHUELLAMIENTO. - La deformación permanente es un tipo de falla que ocurre en relación con la huella del tráfico vehicular con cada aplicación de la carga. • ASTM. - Asociación Americana para el Ensayo de Materiales (American Society for Testing Materials). pág. 191 • CARBONO. - Es una roca sedimentaria orgánica, negra, muy rica en carbono y con cantidades variables de otros elementos, hidrógeno, azufre, oxígeno y nitrógeno. • MCA. – Mezcla Asfáltica En Caliente. • ESCURRIMIENTO. - Determinación de la porción de la mezcla (finos y ligante) que se separa y fluye escurriéndose de la mezcla. • ESPÉCIMEN. - Muestra, modelo o ejemplar que tiene las cualidades o características que se consideran representativas de la especie a la que pertenece. • FILLER. – (relleno). Producto mineral finamente dividido del que al menos el 6.5% pasa por el tamiz N°200. • CONCÉNTRICAS. - Que tiene el mismo centro que otro • IONES. - Un ion es una partícula cargada eléctricamente constituida por un átomo o molécula que no es eléctricamente neutro. • MEZCLA ASFÁLTICA. - mezcla asfáltica, concreto bituminoso o agregado asfáltico, consiste en un agregado de asfalto y materiales minerales • NANOTUBOS. - Nanotubos a estructuras tubulares (cilíndricas), cuyo diámetro es del tamaño del nanómetro • Método Rice. - Método diseño de pavimentos en frio (método de arroz) • PEN 85/100. - Cemento Asfáltico de penetración 85 – 100 mm. • VOLUMEN DE VACÍOS. - Cantidad total de espacios vacíos en una mezcla compactada. • FHWA. - Federal Highway Administration • NAPA. - National Asphalt Pavement Association • SMA. - Stone Mastic Asphalt o Stone Matrix Asphalt, tipo de mezcla asfáltica de gradación incompleta. Se caracteriza por su alto contenido en áridos gruesos y su distribución en un esqueleto de estructura controlada. CONCLUSIONES CONCLUSIÓN N°1: Con respecto a la Hipótesis General: “Las propiedades físico- mecánicas de una de mezcla asfáltica en caliente PEN85/100, con respecto a una mezcla asfáltica en caliente PEN85/100 con grafito, este último tendrá mejores resultados”, los resultados obtenidos en la presente investigación no se demuestran en su totalidad la afirmación. Ya que en su mayoría de las propiedades físico mecánicas de las mezclas asfálticas adicionadas con grafito no tienen mejores resultados ni son similares para cada tipo de ensayo como se muestra en la Tabla N°98 pág. 192 (pág. 187), y teniendo como únicos valores más similares el ensayo de cántabro, obteniendo como resultados para mezclas asfálticas sin grafito %desgaste = 4.53% y mezclas asfálticas con grafito %desgaste = 4.68%. Como los resultados de las mezclas asfálticas adicionadas con grafito no se asemejan ni cumplen a los resultados de mezclas asfálticas PEN 85/100 por lo que fruto de la presente investigación no se recomienda el uso de grafito como un agente estabilizante para las mezclas asfálticas en caliente PEN 85/100. CONCLUSIÓN N°2: Con respecto a la Sub Hipótesis N°1: “Los parámetros volumétricos tendrán mejores resultados entre la mezcla asfáltica en caliente PEN 85/100 adicionando grafito, con respecto a la mezcla asfáltica en caliente PEN 85/100”, los resultados obtenidos en la presente investigación no se demuestra tal afirmación. Para los valores %Va, %VMA y %VCAMEZCLA